核融合炉。 核融合炉の運転

核融合反応は、私たちのような星の内部で起こるものです。 太陽。2つの小さな原子核が結合して、より大きく、より原子核を生成します。 安定しています。 以下に、太陽の中で水素間で発生し、ヘリウムを生成するこのタイプの反応のメカニズムを示します。

太陽で起こっている可能性のある水素核融合反応

しかし、このタイプの核反応の最も重要な側面は、放出されるエネルギーの量です。 アイデアを得るために、 たった2つの融合。 10^-9重水素の％ （核内に中性子と陽子を持つ水素）それは、全世界のエネルギー需要を1年間維持するのに十分な量のエネルギーを提供します。

そのため、多くの科学者の夢は、核融合反応で放出されたエネルギーを利用できるようにすることです。 原子力発電所で現在使用されている原子炉は核分裂であり、これは核融合防止プロセスであり、生成するエネルギーの量が少なくなります。

制御されていない核融合はすでに 水素爆弾 または 熱核、1952年に、太平洋の環礁で米国によって打ち上げられました。 この爆弾は「マイク」と呼ばれ、広島爆弾の700倍の威力を持っていました。

放出される大量のエネルギーに加えて、他の人 利点 核融合を使ってエネルギーを生成することの これらの反応で使用される材料は簡単に入手できます。, 重水素は水分子、トリチウム（陽子を持つ水素同位体）に含まれています 核内の2つの中性子）はリチウムから得ることができ、リチウムは天然に存在する金属です。

もう一つの要因は、核分裂とは異なり、 核融合生成物は放射性ではないため、環境に変化を引き起こさない「クリーン」タイプのエネルギーと見なされます。

しかし、エネルギーを生成するために使用されるためには、それは制御された反応でなければならず、そのためにはまだいくつかあります 障害:

• 核融合を効果的に行うには、摂氏1億度程度の温度の領域がある太陽のように、高温が必要です。 この大量のエネルギーは、結合する原子核の正電荷から生じる反発力を克服するために必要です。

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現在、これは、核融合反応の引き金となる原子爆弾の制御された核分裂反応で放出されるエネルギーによって達成されています。

• 発生するもう1つの問題は、摂氏数千度の材料を制御された方法で処理する方法です。 そのような高温に耐える原子炉を構築するためにどのような材料を使用できますか？

• 核融合反応で放出されるエネルギーの急速な流れも必要です。

この分野の研究は、と呼ばれるタイプの原子炉につながりました トカマク, これは今日、研究のためだけに使用されています。 最も有名なのは、米国のプリンストンにあるもので、摂氏1億度の温度で動作します。 以下は、チェコ共和国のプラハで開催されたIPPでのトカマクコンパスです。 11月2日にチェコ共和国科学アカデミーが主催する科学技術。 2012:

プラハで発表されたIPPでのトカマクCOMPASS^[2]

これらの原子炉では、非常に強い磁場が生成されます。 重水素ガスとトリチウムガスが注入され、摂氏数千度に加熱されて反応します。 電流の通過と強い磁場の発生があるため、プラズマが形成されます。プラズマは、反応器内のチューブ内にあり、壁と接触していません。

ソ連で印刷された上記のスタンプは、1987年頃のトカマク熱核融合装置を示しています^[3]

しかしながら、今日まで、そのような原子炉から有用なエネルギーを得る手段はまだ発見されていない。 プラズマが閉じ込められている磁場を活性化するために費やされるエネルギーは、原子炉内の核融合から得られるエネルギーよりもまだ大きい。

_{*画像クレジット：}

_{[1]著者： マイク・ギャレット/ウィキメディアコモンズ
[2] ナタリヤアワー/ Shutterstock.com
[3] ジム・プルイット/Shutterstock.com}

ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

学校や学業でこのテキストを参照しますか？ 見てください：

FOGAÇA、ジェニファー・ロッチャ・バルガス。 "核融合炉"; ブラジルの学校. で利用可能： https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reator-fusao-nuclear.htm. 2021年6月27日にアクセス。