mboost-dp1

unknown

Forskere muliggør mere effektiv fusion

- Via PhysOrg.com - , redigeret af The-Lone-Gunman

Fusionsreaktorer er stadig mange år fra at blive en realitet, men nu har forskere ved Sandia laboratoriet i USA opnået plasma temperaturer, der vil kunne mindske størrelsen på kommende reaktorer.

I deres Z-maskine er det lykkedes dem at danne plasma med en temperatur på over 2 milliarder grader, hvilket er så meget at de måtte gentage eksperimentet flere gange, for at være sikker på at der ikke blot var tale om et tilfælde.





Gå til bund
Gravatar #1 - drbravo
9. mar. 2006 16:29
hmm.. Det lyder ikke særligt betryggende

"hov, så du det?!"
"Ej det kan ikke passe! Prøv igen!"

*klik bzzzzzz*

"Den gør det sgu igen!"
"Sejt! smid det på /."
Gravatar #2 - angelenglen
9. mar. 2006 16:30
2 miliarder grader?!
Så går der nok lidt før min clockede processor går i fusion..
Gravatar #3 - gentox
9. mar. 2006 16:41
Positivt at vi i fremtiden har en forholdsvis mere sikker og ekstremt effektiv energikilde. Og at de så finder ud af at gøre den mindre er vel heller ikke helt uvæsenligt.

Det eneste jeg tænker på er hvordan man kan udnytte så ekstreme varme grader. Det kan da ihvertfald ikke være en traditionel turbine motor den skal drive, eller?
Gravatar #4 - Norrah
9. mar. 2006 16:50
En fusionsreaktor vil i princippet komme til at virke som en almindelig ovn, hvor kul eller olie forbrændes under dannelse af varmeenergi. I en sådan ovn opvarmes brændstoffet til en så høj temperatur, at forbrændingsreaktionerne går i gang, hvorved brændstoffets kulatomer iltes til kuldioxid. Ved forbrændingen produceres der varme. En del af den dannede varmeenergi afsættes i den resterende del af brændstoffet, som derved holdes så varmt, at forbrændingen kan fortsætte. Man siger, at forbrændingen er antændt. Almindelig forbrænding er kemiske reaktioner, hvor kun elektronskyerne i brændstofatomerne reagerer med hinanden, medens atomkernerne er upåvirkede. Det er derfor ret let at få reaktionerne til at forløbe, og antændelsestemperaturen er relativt lav. De fleste af vore almindeligt brugte brændstoffer har antændelsestemperaturer omkring 1000 oC.

I en fusionsreaktor vil vi få tilsvarende forhold. Brændstoffet, der her består af en gas af lette atomkerner som brintisotoperne deuterium (tung brint) og tritium (supertung brint), opvarmes i reaktorens ovn, indtil de energiproducerende fusionsreaktioner går i gang. En del af den dannede energi afsættes som varme i det resterende brændstof, som derved holdes så varmt, at reaktionerne kan fortsætte. Vi siger, at fusionsforbrændingen er antændt. Ved fusion er det selve atomkernerne, der skal reagere, og de skal derfor bringes meget tæt sammen. Da de er positivt elektrisk ladede og derfor frastøder hinanden med stærke elektriske kræfter, er kravene til temperaturen meget større end for almindelig forbrænding. Antændelsestemperaturen i en fusionsreaktor er meget høj, nemlig ca. 100 millioner oC.

Vi er allerede i stand til at stabe fussion, dog ikke i ukontrolleret form, nemlig i de såkaldte brintbomber.

#3 hoveddelen af energien vil være varme energi, og hvis du udnytter den varme så kan du ved hjælp af turbiner nemt skabe strøm.

kilde
Gravatar #5 - webwarp
9. mar. 2006 16:52
# 4 husk at angiv kilde :D

2 milliarder grader .. burn baby, burn!
Gravatar #6 - JesperJ
9. mar. 2006 16:53
Det irriterende ved fusionsenergi er at det kræver så pokkers meget energi overhovedet at fremstille det, og samtidigt bor vi jo ikke ret mange kilometer over den evige energikilde - jordens indre. Vi bliver bombet med energi fra alle mulige retninger, og alligevel kan vi ikke klare at generere strøm udelukkende af billige, miljøvenlige kraftværker. Det siger lidt om hvor langt vi egentligt er nået. :-)
Gravatar #7 - gentox
9. mar. 2006 16:56
#1
På et eller plan er al forskning vel en opdagelsesrejse, hvor man lærer som projektet skrider frem af.

Det der adskiller det fra så meget andet, er vel at en forsker også har en teoretisk fornemmelse af hvad han laver, selvom de selvfølgelig også kan blive overraskede.

Men ret sjældent at naturen helt opfører sig som man forestillede sig i teorien.

Vi andre kan så bare håbe på at det ikke går helt galt :P
Gravatar #8 - bjarkehingrumme
9. mar. 2006 17:12
#3,#6
Her er et par forslag:
Den enkle: led strålingen til et vandreservoir der fordamper vand til at drive en turbine.
Den smarte: Lad plasmafluksen passere gennem et induktivt kredsløb og lav elektricitet
Gravatar #9 - drbravo
9. mar. 2006 17:24
#4

Informativ post, men en antændelsestemperatur på 1000ºC? Er det ikke lidt højt sat?
Gravatar #10 - JesperJ
9. mar. 2006 17:52
#8
Muligvis spørger jeg dumt, men mht. den smarte metode, hvordan skal det så foregå? Induktion kræver jo magnetisme, hvordan vil du skabe magnetisme med plasma?

Og hvorfor overhovedet bruge den klassiske induktion, hvorfor ikke lade elektronerne passere direkte?
Gravatar #11 - Lobais
9. mar. 2006 18:04
Jeg troede slet ikke, at normal fusion kunne betale sig, og at man derfor ikke arbejdede på det?

Og er det ikke noget med, at man kan lave en koldfusion ved at bringe atomerne tættere på hinanden med magnetisme i steddet for varme?

Kan godt nok ikke finde det på http://en.wikipedia.org/wiki/Cold_Fusion
Gravatar #12 - JesperJ
9. mar. 2006 18:10
#11
Jo, man forsker meget i fusion - se f.eks. www.fusion.org.uk

Kold fusion er endnu ikke bevist fysisk muligt, men det kræver stadig meget varme at lave kold fusion selvom navnet ikke antyder det - bare ikke nær så meget som almen fusion. Det er i hvert fald hvad min fysiklærer siger. :p
Gravatar #13 - BeLLe
9. mar. 2006 19:00
jeg kommer til at tænke på - er det ikke en smule farligt at varme store mængder brint op til de temperature der kræves?
Er der ikke temmelig stor risiko for at lortet eksplodere inden det begynder at fusionere?
Gravatar #14 - scarlac
9. mar. 2006 19:25
#12 - koldfusion er populært sagt fusion ved stuetemperatur, hvilket jo sagtens kan betegnes koldt, når man ser relativt på hvad der skal til for at lave varm fusion.

Og så en lille tanke: ville sådan en temperatur ikke sætte ild til atmosfæren, hvis den kom ud af vaccum?

update: der er faktisk nogle (danske?) forskere der har forsøgt sig med fusion ved uhørt lave temperaturer. Jeg kan desværre ikke huske en bjælde om artiklen, men jeg mener jeg læste det herinde?

#11
ja, jeg troede også alm fusion var for krævende til man gad bruge det til noget - men på den anden side så skal man ikke undervurdere argumentet "fordi jeg kan", som florerer som et slags mantra hos mange forskere.
Gravatar #15 - Cyrack
9. mar. 2006 19:31
BelleDK:

Hvordan skal det ekspoldere uden ilt? Det er blot et spørgsmål om at holde oxid ude af regnskabet.
Desuden kan plasma heller ikke "eksplodere" i den traditionelle forstand, da en eksplotion kræver atom der udveksler elektroner, hvilket plasma ikke kan, da det "blot" er en suppe af elektroner, protoner og neutroner. Grunden til man overhovedet kan angive en temeratur skyldes at man måler den kinetiske energi partiklerne har, og omsætter det til en relativ temperatur.
Hvis denne plasma kom i kontakt med andre atomer ville disse også omdanne sig til plamsa eller afkøle plasmaen så meget at den igen antager atomar form (igen er afkøler ikke helt korrekt, det der sker er at partiklerne midster så meget hastighed at de kan danne atomer).
Gravatar #16 - Snuden
9. mar. 2006 22:19
Hmm, sejt, men jeg glæder mig nu mere til de bruger den til at få testet om den her teori holder:

http://www.newz.dk/forum/item/61562/#45
http://scholar.google.com/scholar?hl=en&lr=&am...
Gravatar #17 - krex
9. mar. 2006 23:14
#10, nu ved jeg selvfølgelig ikke hvad #8 tænker, men jeg kunne forestille mig at tanken bag den lidt overgearede formulering "Lad plasmafluksen passere gennem et induktivt kredsløb og lav elektricitet" er at lade plasma, der jo er en ioniseret gas, passere forbi et elektrisk ledende materiale, hvorved der vil blive induceret en strøm i dette (magnetfeltet kommer fra gassen, da den består af ioner). Ganske smart faktisk, men nok ikke helt nemt, da afstanden mellem det ledende materiale og plasmaet bør være relativt lille og plasma som bekendt er ret varmt.
Gravatar #18 - Saxov
9. mar. 2006 23:20
Okay, Intel har lige lanceret nye processorer, og en plan om at nå en 100 core CPU, og nu har forskere opnået at fremskaffe en temperatur på 2 milliarder grader.... coincidence at disse to nyheder kommer i den rækkefølge, og så tæt på hinanden.. ? ;)
Gravatar #19 - little-gun-42
9. mar. 2006 23:21
Hvis nogen er interesserede i det flotte billede fra artiklen, som desværre dog kun er en miniature, er der en high-res-version her.
Gravatar #20 - Norrah
10. mar. 2006 00:35
#6 ret mange kilometer over er et ret relativt begreb. Lig lige mærke til at selvom 12km jo er en distance vi kan gå på et par timer, så er det altså det dybeste vi nogensinde har gravet os til.
Og her taler jeg derfor ikke om dykningen i marianergraven. Men om Kola i Rusland
Distancer er relative, tag det i betrækning. Når du tænker over at den distance vi har tilbagelagt i rummet. modlagt den distance vi har boret ind i jorden, så er solen faktisk tættere på end jordens indre.

Distance til solen: 1,5*10^8km
Distance til månen: 385000km
1.5*10^8/385000 = 389,610

Distance boret: 12,262km
Distance til Jordens indre: 6378km
6378/12,262 = 520,143

#9 nej det syntes jeg jo ikke :D
Gravatar #21 - Spiderboy
10. mar. 2006 00:50
#14 Vi må håbe, at forskerne ikke er så lemfældige som i Half-Life.

Uh...it's probably not a problem...probably...but I'm showing a small discrepancy in...well, no, it's well within acceptable bounds again. Sustaining sequence.

;-)
Gravatar #22 - Norrah
10. mar. 2006 00:59
14# jo, aka Brintbombe... Men den ville ikke sætte ild til hele atmosfæren som vi kender den, den ville bare blive ustabil til et punkt hvor den er kølet nok ned til at den ikke længere er i "fussion"

#9 sry, jeg ledte efter en side hvor der stod beskrevet "points of ignition" men jeg kunne ikke finde nogen.... hvilket også er grunden til jeg skriver i et nyt post :D
Gravatar #23 - pbol01
10. mar. 2006 07:45
Er jeg den eneste der er nervøs for at de sætter ild til atmosfærren?
Gravatar #24 - LarsCharmer
10. mar. 2006 11:26
Lige inden i alle selvantænder herinde skal det lige slåes fast, at der skal tre ting til at lave "selvkørende" fusion

1. Temperatur (Den har I vist fat i)
2. Det rette stof(deuterium tritium antænder relativt let( Nu har man kun prøvet i mere end 30 år )).
3. Tryk

Antændingstemperaturen er både afhængig af Trykket og temperaturen. Hvis man ikke har et højt tryk skal man "bare" have en enorm høj temperatur og omvendt.
Gravatar #25 - bjarkehingrumme
10. mar. 2006 11:45
#10 Enhver elektrisk strøm skaber et magnetfelt.
Og: Hvordan ville du få elektronerne ind i en ledning? De er pænt varme...
#13,#23. Nej. Man har allerede fyret brintbomber af uden at det hele brændte af.
#17 præcis. Der skulle ikke være det store tekniske problem i at lave et induktionssetup. Da man kan styre plasmaet med et par kapacitorplader kan man lave det MEGET præcist. Elektronmikroskoper bruger f.eks. elektronbeams der kan styres med nanometers nøjagtighed. Om det så er effektiv energiudnyttelse er en helt anden sag...
Gravatar #26 - jakobjb_
10. mar. 2006 12:15
#23 Ja.
Gravatar #27 - Pred
10. mar. 2006 13:05
#0

Det er helt vildt!

Jeg vil skyde på at vi har den første kommerciel fusions reaktor inden 30-40 år (og ikke 50), nu da de kan sætte det igang med "kun" 2 milliarder grader (som bliver holdt kontroleret af stærk magnetisme (er det ikke sådan?).
Og der kommer jo nok flere betydningsfulde gennembrud der forkortere tiden.

Og om det kan betale sig at bruge så mange penge på det?? JA!!

Ca 10 procent af alt vand på Jorden er "tungt vand".
En liter "tung" vand svarer til 300 liter olie energi. Såhhh :)

Og så er det meget mere sikkert -imodsætning til almindelige atom kraftværker. Selv om de nye er utrolig sikker. :)


Det eneste vel, der kan skabe mere enegi i fremtiden (om 75-100år), er antistof. :/
Gravatar #28 - tazly
10. mar. 2006 13:29
#27
0,015% af naturligt forekommmende Brint-atomer er deuterium og der findes endnu mindre tritium, så der er ikke 10% tungt vand på jorden.

Fussionskraftværker kan dog stadigt blive rentable, da reaktionen H + H -> He udløser enorme energimængder i forhold til kemiske reaktioner som olie-afbrænding.
Gravatar #29 - JesperJ
10. mar. 2006 13:47
#28
Jeg tror sagtens man kan skabe tritium og deuterium, som bekendt er deuterium brint med 2 neutroner, og tritium brint med 3 neutroner. Den sidste er i øvrigt radioaktiv - men som vi ved fra fissionsreaktorer kan man jo sagtens skyde neutroner ind i kerner, hvis de har tilpas lidt fart på (omkring 1 km/t så vidt jeg har forstået).
Gravatar #30 - Norrah
10. mar. 2006 14:07
#23 ja du er, læs 22, og 25.

Den er dog ret stor
Gravatar #31 - bjarkehingrumme
10. mar. 2006 14:22
#29 Ja men så skal du alligevel bruge en fissionsreaktor og så er man "næsten" lige vidt. Tvivler også stærkt på at man vil få mere energi ud af det end man putter ind - neutroner er "dyre" energimæssigt. Og deuterium er brint med en neutron, og tritium har to neutroner...
#27 Ja så mangler vi bare en antistofmine ^^;
Det vil nok aldrig blive rentabelt at bruge antistof. At håndtere antistof i andet end femtoskopiske mængder må være yderst risikabelt. Hvis man mener at fissionskraftværker er småfarlige er antistof lig den sikre død!
Gravatar #32 - Eniac
10. mar. 2006 15:31
Bemærk at det er 2mia grader kelvin hvilket "kun" er ca 1.8mia grader fahrenheit (hvilket stadig er ret varmt!).
Gravatar #33 - JesperJ
10. mar. 2006 15:39
#31
Først vil jeg gerne beklage min fejl. Jeg mente selvfølgelig nukleoner og ikke neutroner. :-)

Derudover har du sikkert ret i at det praktiske problem med hvor dyrt det er at fremstille neutroner og skyde det ind i brinten spiller meget ind, men der er trods alt forskel på en kontrolleret reaktion og den potentielle kædereaktion, der er ved brug at uranium. Desuden sker der heller ikke en halvering af brinten, som der gør ved uran, og dermed undgåes den radioaktive stråling udover den der kommer fra tritium.
Gravatar #34 - gentox
10. mar. 2006 17:23
#32

Ikke helt rigtigt da det giver:
3.599.999.540,33 Fahrenheit
eller
1.999.999.726,85 Celcius

For dem der vil vide det er formlen for at finde Celcius
C=K-273,15, efter som at kelvin tager sit udgangspunkt i det absolutte nulpunkt.
Og for Fahrenheit gælder følgende formel
F=((K-273,15)*1,8)+32
Gravatar #35 - FinnHolger
11. mar. 2006 00:58
#29 "Jeg tror sagtens man kan skabe tritium og deuterium, som bekendt er deuterium brint med 2 neutroner, og tritium brint med 3 neutroner."

Niksen, hydrogen (brint) har som standard 0 neutroner, og består kun af en proton og en elektron.
Deuterium har i tillæg en neutron, og tritium har to. Altså angiver navnet antallet af kernepartikler (nukleider).

http://en.wikipedia.org/wiki/Isotope_table_%28comp...
Gravatar #36 - JesperJ
11. mar. 2006 09:56
#35
Jeg rettede den i #33 til nukleoner og ikke neutroner - jeg beklager igen mit første svar. :-)

Nukleonerne er protoner + neutroner i et atom - altså kernepartiklerne, nuklider er bare isotoper.
Gravatar #37 - T-A
11. mar. 2006 11:36
#8 Der er ikke meget at hente ved at lave sende plasma igennem et induktivt kredsløb. Det største problem nu er jo at kunne lave et kraftfelt der er stærkt og stabilt nok til bare at kunne holde disse "få" molekyler der er i reaktoren på en gang samlet og få tilført nye uden at feltet kolapser.


#13 Nej det vil ikke exploderer og selv hvis det gjorde (hvis der var ilt i reaktoren) ville det være så lidt at man ikke ville opdage det.

Der vil være så utolig lidt brint i reaktoren af gangen så alle reaktioner ud over fussion slet ikke vil opdages.

#27 Ja der er ikke helt så meget tungt vand, men der er rigeligt. Den nemmeste metode er at udskille det tunge og supertunge vand i stedet for at lave vores eget.
Den energi der er i 1liter tung/supertung vand er meget meget større end 300 liter olie.
Uden at have regnet på det taler vi i størrelsen at af kunne levere El til DK i en dags tid for 1kg tungt brint.
Gravatar #38 - technomulen
11. mar. 2006 13:07
kan se det for mig i fremtiden


Fusions grill anno 2059 ¨
steger nu dine en milion gange så hurtigt
Gravatar #39 - knasknaz
11. mar. 2006 17:20
Det er fedt der stadigvæk sker ting indenfor det her felt. Fossilt brændstof er bare ikke vejen frem.

#38: Bare giv din grillkylling 15 nanosekunder ved 2 mill. grader - så er du kørende. ;)
Gravatar #40 - lauer10
11. mar. 2006 18:28
#14, som #15 sagde at plasma ikke kan eksplodere, er fordi, så snart den rammer reaktorvæggen, køles det af med det samme, og bliver kølet ned til gas form igen
Gravatar #41 - LarsCharmer
12. mar. 2006 10:26
27: Jeg husker stadigvæk mit besøg på JET (Joint European Torus)i 1984. Den gang regnede man med at det ville tage ca. 30 år før man havde de første kommertielle reaktor :-) Så det har vist vist sig at være lidt mere kompliceret end da man startede med de første.
Gravatar #42 - T-A
12. mar. 2006 13:44
#13
Det "eksploderer" skam i denne reaktor som en micro brintbombe, men den vil slukke øjeblikkeligt hvis ikke det var for det utrolige kraftige magnetfelt omkring det der forhindre plasmaet fra at sprede sig så der kan tilsættes nyt brint inden det køler ned og man på den måde kan holde reaktionen igang.
Eller det er jo planen som de arbejder hen mod, nu har man så fundet en ny metode til at starte (tænde) reaktionen, men indtil de får styr på at holde reaktionen kørende vil der ikke være et "gain" da det kræver mere energi at starte den end man får tilbage på de få microsekunder indtil den løber tør for brint og skal have tilført mere.

Hvis man kunne stå inde i reaktoren ville det nok se ud som en lille micro stjerne så lille som et sandkorn.
Gravatar #43 - xahur
13. mar. 2006 07:45
De skulle tage og forkse mere i ZPE (Zero Point Energy) i stedet..
Derigennem ville vi kunne hente en uudtømmelig energikilde som ville være 100% ren!
Gravatar #44 - xahur
13. mar. 2006 08:07
Forske*...
Man kunne da godt bruge en edit-funktion her..
Gravatar #45 - drbravo
13. mar. 2006 10:21
#43

Hvorfor dog det? Det er da bedre at fokusere på flere forskellige områder - på den måde er der større chance for at et af de valgte faktisk vil virke ;)
Gravatar #46 - T-A
13. mar. 2006 10:59
#43
ZEP og cold fusion er ren teoretiske begreber (ikke at de måske en dag vil blive en realitet)
Men det ville være som en gut i middelalderen der finder på noget han kalder en ”solbombe”.
Han kan se fra solen at der er meget energi at hente, men han har ingen andelse om hvordan man skulle kunne bygge en brintbombe og ikke engang teorien bag det.

Så at sætte sig tilbage og sige vi bare skal vente indtil de måske skal blive er realitet er som at sætte sig tilbage og vente på at guds hånd kommer ned fra oven og løser alle vores problemer.

Vi er nød til her og nu at bruge de metoder vi kan og samtidig arbejde videre med de muligheder hvor vi kan se muligheder i fremtiden.
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login