N'ime ihe nrụpụta ike ngwakọta nuklia n'ọdịnihu ga-eso n'ime gburugburu ebe kachasị njọ emetụrụla n'ụwa. Kedu ihe siri ike nke ukwuu iji kpuchido ime ihe na-emepụta ihe na-eme ka ọ ghara ịdị na-ekpo ọkụ na plasma na-emepụta ya na ụgbọ elu mbara igwe na-abanyeghachi ikuku ụwa?

Ndị na-eme nchọpụta ORNL jiri tungsten eke (edo edo) na tungsten bara ụba (oroma) iji chọpụta mbuze, mbugharị na nrụgharị nke tungsten. Tungsten bụ nhọrọ na-eduga n'ịkwado n'ime ngwaọrụ ngwakọta.

Zeke Unterberg na ndị otu ya na Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory na-arụ ọrụ ugbu a na onye isi ndoro-ndoro ochichi: tungsten, nke nwere ebe mgbaze kachasị elu na nrụgide ikuku dị ala nke ọla niile na tebụl oge, yana ike dị elu nke ukwuu - ihe onwunwe na-eme ka ọ dị mma iji mee ihe n'ụzọ dị ogologo oge. Ha na-elekwasị anya n'ịghọta ka tungsten ga-esi arụ ọrụ n'ime ihe nrụpụta fusion, ngwaọrụ nke na-eme ka ọkụ ọkụ na-ekpo ọkụ karịa anyanwụ ka ha na-ejikọta ma hapụ ike. A na-agbanwe gas hydrogen dị n'ime ihe na-emepụta ihe na-eme ka ọ bụrụ hydrogen plasma-ọnọdụ nke ihe mejupụtara gas nke nwere akụkụ ionized - nke a na-ejikọta ya na obere mpaghara site na oghere magnetik ma ọ bụ laser siri ike.

"Ịchọghị itinye ihe na reactor gị nke na-adịru nanị ụbọchị ole na ole," Unterberg, onye ọkà mmụta sayensị dị elu na ORNL's Fusion Energy Division kwuru. "Ị chọrọ inwe oge ndụ zuru oke. Anyị na-etinye tungsten na mpaghara ebe anyị tụrụ anya na a ga-enwe nnukwu bọmbụ plasma. "

N'afọ 2016, Unterberg na ndị otu ahụ malitere ime nnwale na tokamak, ihe na-emepụta ihe na-eji magnetik-fields nwere mgbanaka plasma, na DIII-D National Fusion Facility, ụlọ ọrụ DOE Office of Science na San Diego. Ha chọrọ ịma ma a pụrụ iji tungsten mee ihe mgbochi ime ụlọ nke tokamak—na-echebe ya pụọ ​​ná mbibi ngwa ngwa nke mmetụta plasma na-akpata—na-emerụghịkwa plasma ahụ n’onwe ya nke ukwuu. Mmetọ a, ma ọ bụrụ na ejikwaghị ya nke ọma, nwere ike mechaa menyụọ mmeghachi omume ngwakọta ahụ.

Unterberg kwuru, "Anyị na-agbalị ikpebi mpaghara ndị dị n'ime ụlọ ahụ ga-adị njọ: ebe tungsten nwere ike ịkpata adịghị ọcha nke nwere ike imerụ plasma," Unterberg kwuru.

Iji chọpụta nke ahụ, ndị nchọpụta ahụ jiri tungsten bara ụba nke tungsten, W-182, yana isotope na-adịghị agbanwe agbanwe, iji chọpụta mmebi, ibufe na redeposition nke tungsten n'ime onye ntụgharị. Ileba anya na mmegharị nke tungsten n'ime onye ntụgharị - mpaghara dị n'ime oghere oghere e mere iji tụgharịa plasma na adịghị ọcha - mere ka ha ghọtakwuo ka ọ si apụ n'elu elu n'ime tokamak ma na-emekọrịta ihe na plasma. Isotope tungsten bara ụba nwere otu ihe anụ ahụ na kemịkal dị ka tungsten oge niile. Nnwale ndị dị na DIII-D jiri obere ntinye igwe kpuchie ya na isotope bara ụba nke etinyere nso, mana ọ bụghị na mpaghara ọkụ ọkụ kachasị elu, mpaghara dị n'ime ụgbọ mmiri a na-akpọkarị mpaghara ntụgharị dị anya. Iche iche, na mpaghara ntụgharị nke nwere mgbanwe kachasị elu, ihe nrịbama, ndị nyocha jiri ntinye na isotope na-agbanweghị agbanwe. Ihe fọdụrụ n'ime ụlọ DIII-D ka ejiri graphite kpuchie ya.

Nhazi a nyere ndị nyocha ahụ ohere ịnakọta ihe nlele na nyocha pụrụ iche etinyere nwa oge n'ime ụlọ maka ịlele adịghị ọcha na-asọba na site na ngwa agha arịa ahụ, nke nwere ike inye ha echiche ziri ezi banyere ebe tungsten ahụ gbapụrụ n'ebe onye na-atụgharị n'ime ụlọ ahụ nwere. malitere.

Unterberg kwuru, "Iji isotope emejupụtara nyere anyị akara mkpịsị aka pụrụ iche.

Ọ bụ nnwale mbụ dị otú ahụ e mere na ngwaọrụ ngwakọta. Otu ihe mgbaru ọsọ bụ ịchọpụta ihe kachasị mma na ebe maka ihe ndị a maka ịkwanye ụlọ, ebe a na-edobe adịghị ọcha nke mmekọrịta plasma-ihe na-ebute n'ụzọ dị ukwuu na onye na-atụgharị ya na ọ bụghị imerụ isi plasma nke magnet na-eji emepụta njikọ.

Otu mgbagwoju anya n'ichepụta na ọrụ nke ndị ntụgharị bụ mmetọ adịghị ọcha na plasma nke sitere na ụdị mpaghara mpaghara, ma ọ bụ ELM. Ụfọdụ n'ime mmemme ndị a dị ngwa ngwa na ike dị elu, dịka ọkụ ọkụ anyanwụ, nwere ike imebi ma ọ bụ mebie ihe ndị dị n'ụgbọ mmiri dị ka efere ndị na-ebugharị. Ugboro nke ELM, oge kwa sekọnd ihe omume ndị a na-eme, bụ ihe na-egosi oke ike a napụtara na plasma na mgbidi. ELM ndị dị elu nwere ike ịhapụ plasma dị ala n'otu mgbawa, ma ọ bụrụ na ELM adịghị adịkarị, plasma na ike a na-ewepụta kwa mgbawa dị elu, yana ohere dị ukwuu maka mmebi. Nnyocha na nso nso a elelela ụzọ isi chịkwaa na ịbawanye ugboro nke ELM, dị ka ntụtụ pellet ma ọ bụ oghere ndọta ndị ọzọ n'oke obere.

Ndị otu Unterberg chọpụtara, dị ka ha tụrụ anya, na inwe tungsten dị anya site na nrịbama dị elu na-abawanye ohere nke mmetọ ma ọ bụrụ na ekpughere ya na ELM nke dị ala nke nwere ọdịnaya ume dị elu na kọntaktị elu kwa ihe omume. Na mgbakwunye, ndị otu ahụ chọpụtara na mpaghara a na-atụgharị anya dị anya na-enwekarị mmetọ SOL n'agbanyeghị na ọ na-enwekarị mgbawa dị ala karịa ebe a na-egbu ya. A na-ekwenye na nsonaazụ ndị a dị ka enweghị uche site na mbọ ndị na-atụgharị ihe nlegharị anya na-aga n'ihu n'ihe metụtara ọrụ a na nnwale n'ọdịnihu na DIII-D.

Ọrụ a metụtara otu ndị ọkachamara si n'ofe North America, gụnyere ndị na-arụkọ ọrụ na Princeton Plasma Physics Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory, Sandia National Laboratories, ORNL, General Atomics, Auburn University, University of California na San Diego, Mahadum Toronto, Mahadum Tennessee-Knoxville, na Mahadum Wisconsin-Madison, dị ka ọ na-enye ngwá ọrụ dị mkpa maka nyocha mmekọrịta plasma-ihe. Ụlọ ọrụ Sayensị nke DOE (Fusion Energy Sciences) nyere nkwado maka ọmụmụ ihe ahụ.

Ndị otu ahụ bipụtara nyocha n'ịntanetị na mbido afọ a na akwụkwọ akụkọNgwakọta nuklia.

Nnyocha ahụ nwere ike ịba uru ozugbo Joint European Torus, ma ọ bụ JET, na ITER, nke a na-ewu ugbu a na Cadarache, France, nke abụọ na-eji tungsten armor maka onye ntụgharị.

"Ma anyị na-ele anya ihe karịrị ITER na JET - anyị na-ele anya n'ihe ndị na-eme ka fusion nke ọdịnihu," Unterberg kwuru. "Olee ebe kacha mma itinye tungsten, oleekwa ebe ị na-ekwesịghị itinye tungsten? Ihe mgbaru ọsọ anyị kacha mma bụ ịkwado ndị na-eme ihe ike, mgbe ha bịara, n'ụzọ mara mma. "

Unterberg kwuru na ORNL pụrụ iche Stable Isotopes Group, bụ nke mepụtara ma nwalee mkpuchi isotopes bara ụba tupu etinye ya n'ụdị bara uru maka nnwale ahụ, mere ka nyocha ahụ kwe omume. Isotope ahụ agaraghị adị ebe ọ bụla ma ọ bụghị site na National Isotope Development Center na ORNL, nke na-echekwa ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ ihe niile kewapụrụ iche, o kwuru.

"ORNL nwere ọkachamara pụrụ iche na ọchịchọ pụrụ iche maka ụdị nyocha a," Unterberg kwuru. "Anyị nwere ogologo ihe nketa nke ịmepụta isotopes na iji ndị dị n'ụdị nyocha ọ bụla na ngwa dị iche iche gburugburu ụwa."

Na mgbakwunye, ORNL na-ejikwa US ITER.

Na-esote, ndị otu ahụ ga-eleba anya ka itinye tungsten n'ime ndị ntụgharị dị iche iche nwere ike isi metụta mmetọ nke isi. Geometries divertor dị iche iche nwere ike ibelata mmetụta mmekọrịta plasma-ihe na plasma bụ isi, ka ha chepụtara. Ịmara ọdịdị kasị mma maka onye na-ebugharị ihe—ihe dị mkpa maka ngwaọrụ plasma nwere magnetik—ga-eme ka ndị ọkà mmụta sayensị nwee otu nzọụkwụ nso na ihe na-eme ka plasma na-arụ ọrụ nke ọma.

Unterberg kwuru, "Ọ bụrụ na anyị, dịka ọha mmadụ, na-ekwu na anyị chọrọ ka ike nuklia mee, na anyị chọrọ ịkwaga n'ọgbọ ọzọ," Unterberg kwuru, "jikọta ga-abụ grail dị nsọ."