Wetenschap
Fusion-onderzoeksfaciliteiten laatste tritium-experimenten leveren nieuw energierecord op
De Joint European Torus (JET), een van 's werelds grootste en krachtigste fusiemachines, heeft het vermogen aangetoond om op betrouwbare wijze fusie-energie op te wekken en tegelijkertijd een wereldrecord op het gebied van energieproductie te vestigen.
Deze opmerkelijke prestaties vertegenwoordigen een belangrijke mijlpaal op het gebied van fusiewetenschap en -techniek.
In de laatste deuterium-tritiumexperimenten (DTE3) van JET werd gedurende vijf seconden consistent een hoog fusievermogen geproduceerd, wat resulteerde in een baanbrekend record van 69 megajoule met slechts 0,2 milligram brandstof.
JET is een tokamak, een ontwerp dat krachtige magnetische velden gebruikt om een plasma in de vorm van een donut op te sluiten. De meeste benaderingen voor het creëren van commerciële fusie geven de voorkeur aan het gebruik van twee waterstofvarianten:deuterium en tritium. Wanneer deuterium en tritium samensmelten, produceren ze helium en enorme hoeveelheden energie, een reactie die de basis zal vormen voor toekomstige fusie-energiecentrales.
Dr. Fernanda Rimini, Senior Exploitation Manager van JET, zei:"We kunnen op betrouwbare wijze fusieplasma's maken met behulp van hetzelfde brandstofmengsel dat wordt gebruikt door commerciële energiecentrales voor fusie-energie, wat de geavanceerde expertise demonstreert die in de loop van de tijd is ontwikkeld."
Professor Ambrogio Fasoli, programmamanager (CEO) bij EUROfusion, zei:"Onze succesvolle demonstratie van operationele scenario's voor toekomstige fusiemachines zoals ITER en DEMO, gevalideerd door het nieuwe energierecord, zorgt voor meer vertrouwen in de ontwikkeling van fusie-energie. Met een nieuw record hebben we dingen bereikt die we nog nooit eerder hebben gedaan en hebben we ons begrip van de fusiefysica verdiept."
Dr. Emmanuel Joffrin, leider van de EUROfusion Tokamak Exploitation Task Force van CEA, zei:"We hebben niet alleen gedemonstreerd hoe we de intense hitte die van het plasma naar de uitlaat stroomt, kunnen verzachten, we hebben in JET ook laten zien hoe we de plasmarand in een stabiele toestand waardoor wordt voorkomen dat energie-uitbarstingen de muur bereiken. Beide technieken zijn bedoeld om de integriteit van de muren van toekomstige machines te beschermen. Dit is de eerste keer dat we deze scenario's ooit in een deuterium-tritium-omgeving hebben kunnen testen.
Meer dan 300 wetenschappers en ingenieurs van EUROfusion, een consortium van onderzoekers uit heel Europa, hebben bijgedragen aan deze baanbrekende experimenten op de locatie van de UK Atomic Energy Authority (UKAEA) in Oxford, waarmee ze de ongeëvenaarde toewijding en effectiviteit van het internationale team van JET demonstreren.
De resultaten versterken de cruciale rol van JET bij het bevorderen van veilige, koolstofarme en duurzame fusie-energie.
De Britse minister van Kernenergie en Netwerken, Andrew Bowie, zei:“Het laatste fusie-experiment van JET is een passende zwanenzang na al het baanbrekende werk dat sinds 1983 in het project is gestoken. We zijn dichter bij fusie-energie dan ooit tevoren dankzij het internationale team van wetenschappers en ingenieurs in Oxfordshire."
"Het werk stopt hier niet. Ons Fusion Futures-programma heeft £650 miljoen toegezegd om te investeren in onderzoek en faciliteiten, waardoor de positie van Groot-Brittannië als mondiaal kernfusiecentrum wordt versterkt."
JET beëindigde zijn wetenschappelijke activiteiten eind december 2023.
Professor Sir Ian Chapman, CEO van UKAEA, zei:"JET heeft zo dicht mogelijk bij de omstandigheden van de energiecentrales geopereerd als mogelijk is met de huidige faciliteiten, en de erfenis ervan zal alomtegenwoordig zijn in alle toekomstige energiecentrales. Het speelt een cruciale rol om ons dichter bij een veilige en veilige toekomst te brengen." duurzame toekomst."
De onderzoeksresultaten van JET hebben niet alleen cruciale implicaties voor ITER – een megaproject voor fusieonderzoek dat in Zuid-Frankrijk wordt gebouwd – maar ook voor de Britse STEP-prototypekrachtcentrale, de Europese demonstratiekrachtcentrale DEMO en andere mondiale fusieprojecten, die een toekomst van veilige, koolstofarme en duurzame energie.
Dr. Pietro Barabaschi, directeur-generaal van ITER, zei:"Gedurende zijn hele levenscyclus is JET opmerkelijk behulpzaam geweest als voorloper van ITER:bij het testen van nieuwe materialen, bij de ontwikkeling van innovatieve nieuwe componenten, en nergens meer dan bij het genereren van van wetenschappelijke gegevens over de fusie van Deuterium-Tritium."
"De hier verkregen resultaten zullen een directe en positieve impact hebben op ITER, waardoor de weg voorwaarts wordt gevalideerd en ons in staat wordt gesteld sneller vooruitgang te boeken in de richting van onze prestatiedoelen. Persoonlijk is het voor mij een groot voorrecht geweest om zelf een paar jaar bij JET te hebben gewerkt. Daar kreeg ik de kans om van veel uitzonderlijke mensen te leren."
JET speelt al meer dan veertig jaar een belangrijke rol bij het bevorderen van fusie-energie en symboliseert internationale wetenschappelijke samenwerking, technische uitmuntendheid en de toewijding om de kracht van fusie-energie te benutten – dezelfde reacties die de zon en de sterren voeden.
JET demonstreerde aanhoudende fusie gedurende vijf seconden bij hoog vermogen en vestigde een wereldrecord in 2021. JET's eerste deuterium-tritium-experimenten vonden plaats in 1997.
Terwijl het de volgende fase van zijn levenscyclus voor herbestemming en ontmanteling ingaat, zal een viering eind februari 2024 de oprichtingsvisie en de samenwerkingsgeest die aan de basis ligt van het succes ervan eren.
De prestaties bij JET, van de belangrijkste wetenschappelijke mijlpalen tot het vestigen van energierecords, onderstrepen de blijvende erfenis van de faciliteit in de evolutie van de fusietechnologie.
Zijn bijdragen aan de fusiewetenschap en -techniek hebben een cruciale rol gespeeld bij het versnellen van de ontwikkeling van fusie-energie, die een veilig, koolstofarm en duurzaam onderdeel van de toekomstige energievoorziening van de wereld belooft te worden.
Het potentieel van fusie-energie
Fusie, het proces dat sterren als onze zon aandrijft, belooft een schone basisbron van warmte en elektriciteit voor de lange termijn, waarbij gebruik wordt gemaakt van kleine hoeveelheden brandstof die wereldwijd uit goedkope materialen kan worden gewonnen.
Wanneer een mengsel van twee vormen van waterstof (deuterium en tritium) wordt verwarmd om een gecontroleerd plasma te vormen bij extreme temperaturen – tien keer heter dan de kern van de zon – smelten ze samen om helium te creëren en komt er energie vrij die kan worden benut om elektriciteit te produceren .
Deuterium en tritium zijn twee zwaardere varianten van gewone waterstof en bieden samen de hoogste reactiviteit van alle fusiebrandstoffen. Bij een temperatuur van 150 miljoen graden Celsius smelten deuterium en tritium samen om helium te vormen en daarbij komt een enorme hoeveelheid warmte-energie vrij zonder enige bijdrage aan de broeikaseffect. Fusie is inherent veilig omdat er geen op hol geslagen proces kan ontstaan en er geen langlevend afval ontstaat.
Er is meer dan één manier om fusie te bereiken. Onze aanpak is om het hete plasma met behulp van sterke magneten vast te houden in een ringvormige machine die een 'tokamak' wordt genoemd, en deze warmte vervolgens te benutten om elektriciteit te produceren op een vergelijkbare manier als bestaande elektriciteitscentrales.
Over de brandstof voor fusie-energie
De meeste benaderingen voor het creëren van commerciële fusie geven de voorkeur aan het gebruik van twee waterstofvarianten:deuterium en tritium. Wanneer deuterium en tritium samensmelten, produceren ze helium en enorme hoeveelheden energie – een reactie die de basis zal vormen voor toekomstige fusie-energiecentrales.
Deuterium is overvloedig aanwezig en kan uit water worden gewonnen. Tritium is een radioactieve variant van waterstof met een halfwaardetijd van ongeveer 12 jaar. Tritium kan worden gewonnen uit lithium.
Over de laatste deuterium-tritium-experimenten (DTE3)
JET is de enige tokamak-fusiemachine die tritiumbrandstof kan verwerken. De derde ronde van experimenten met deuterium- en tritiumbrandstof werd gedurende zeven weken uitgevoerd, van 31 augustus tot 14 oktober 2023. Ze concentreerden zich op drie gebieden:plasmawetenschap, materiaalkunde en neutronica.
De staat van dienst op het gebied van fusie-energie van JET is het resultaat van de geavanceerde mogelijkheden op het gebied van de exploitatie van deuterium-tritium-plasma's. Deze experimenten waren in de eerste plaats bedoeld als de allereerste mogelijkheid om de haalbaarheid aan te tonen van het minimaliseren van de warmtebelasting op de muur in een deuterium-tritiumomgeving, cruciaal voor ITER-scenario's.
Meer informatie: Ga voor meer informatie over de wetenschappelijke resultaten van de JET DTE3-experimenten naar:Joint European Torus test met succes nieuwe oplossingen voor toekomstige fusie-energiecentrales.
Aangeboden door EUROfusion
Capaciteit van dunne films die gepolymeriseerde ionische vloeistoffen bevatten- Een aardappellamp maken
- Groene aanpak versnelt procesoptimalisatie en terugwinning van schakelbare oplosmiddelen
- Nanomagneten voor toekomstige gegevensopslag
- Knijp er gewoon in - onderzoekers ontdekken wanneer ruimtes krap zijn, de natuur versoepelt haar wetten
- Er ontstaan nieuwe problemen voor de opslag van gewassen naarmate de planeet warmer wordt
- Nieuwe techniek om olie in water te detecteren tijdens LNG-verwerking
- Nieuwe tools die nodig zijn om de verhuizing van mensen die door het klimaat zijn ontheemd effectief en eerlijk te plannen
- Bossen cruciaal om klimaatverandering te beperken tot 1,5 graad
- Eigenzinnig glaciaal gedrag uitgelegd
Hoofdlijnen
- Voor duurzame vliegtuigbrandstof ontwikkelen onderzoekers een veelbelovend micro-organisme voor de productie van precursoren
- Hoe ontwikkelden gewervelde dieren voor het eerst hun kaken?
- Mojave-woestijnschildpad wordt officieel toegevoegd aan de bedreigde lijst van Californië
- Hoe slim te zijn:top 5 manieren om slimmer te worden
- Feiten over Prokaryotic
- Reconstructie van ijstijddiëten onthult ontrafelend levensweb
- Kenia mannelijke leeuwen gezien in intieme daad; binding, deskundigen zeggen
- De effecten van zoutconcentratie op bacteriegroei
- Nieuwe ontdekking daagt lang gekoesterde evolutietheorie uit
- Onderzoekers realiseren efficiënte generatie van hoogdimensionale kwantumteleportatie
- Door periodieke stoornis geïnduceerde fase-aanpassing in diep-ultraviolet spectraal gebied te duwen
- Nucleaire smokkelaars vangen:snel algoritme kan kosteneffectieve detectoren aan de grenzen mogelijk maken
- Imaging-tool in ontwikkeling onthult verborgen ontstekers - en hun lading
- Onderzoekers ontwikkelen eerste supersymmetrische laserarray
DNA-nanoschakelaars onthullen hoe levensmoleculen met elkaar in verbinding staan- Wat is het verschil tussen een jet en een vliegtuig?
- Spinzijde kan lenzen maken die nuttig zijn voor biologische beeldvorming
- Backcountry-bezoekers laten poephopen achter in de besneeuwde bergen van Australië, en dat is een probleem
- Onderzoek toont aan dat onevenwichtigheid in stedelijke groenplanning leidt tot ernstige ongelijkheden in toegang tot groen tussen steden
- Het ontrafelen van een spiraalvormige stroom stoffige sintels uit een enorme binaire stellaire smederij
- Platina nanodeeltjes voor selectieve behandeling van leverkankercellen
- HSBC financiert Indonesische bosvernietiging:Greenpeace
- Elektronica
- Biologie
- Zonsverduistering
- Wiskunde
- French | Italian | Spanish | Portuguese | Swedish | German | Dutch | Danish | Norway |
-
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com
