Zacisk Z ze ścinanym przepływem i problem powtarzalności
Uniwersytet do laboratorium narodowego. · 1 min czytania
Co proponuje
Ożyw najprostszą geometrię fuzyjną, jaką kiedykolwiek narysowano — puść duży prąd prosto w dół kolumny gazu i pozwól, by własne pole magnetyczne kolumny ją ścisnęło, bez zewnętrznych magnesów i bez pomocniczego podgrzewania — naprawiając niestabilność, która ją zabiła w latach sześćdziesiątych. Nadaj kolumnie ścinany przepływ osiowy, szybszy na osi niż na brzegu, a zagięcia zostają stłumione. Potem zmierz się z problemem, o którym w fuzji nikt nie mówi dość: robić to znowu i znowu, obok sprzętu, który przetrwa.
Dla kogo jestInżynierowie mocy impulsowejInżynierowie materiałów stykających się z plazmąSpecjaliści od obsługi ciekłego metalu
Dlaczego biblioteka to podpowiada
Grupa Uri Shumlaka z University of Washington, wraz z Lawrence Livermore, donosi o plazmie cichnącej przez jakieś szesnaście mikrosekund na urządzeniu FuZE, z neutronami fuzyjnymi wychodzącymi stabilnie przez pięć z nich przy prądzie zacisku bliskim 200 kiloamperom — mniej więcej pięć tysięcy razy dłużej, niż kolumna powinna była przetrwać. Wydajność około 125 000 neutronów na impuls rośnie jak kwadrat frakcji deuteru i znika całkowicie przy braku deuteru, co jest sygnaturą fuzji termicznej, a nie zabłąkanej przyspieszonej wiązki (Sustained Neutron Production from a Sheared-Flow Stabilized Z Pinch, 2019). Połowa inżynierska to Century od Zap Energy: pięciokontenerowy sterownik mocy impulsowej zdolny do pół miliona amperów, strzelający jeden strzał co dziesięć sekund w dół, w kurtynę stopionego bizmutu, z trzema ciągłymi seriami po 1080 strzałów każda przy 14 kilodżulach na strzał, a ciekły metal widocznie chroni końcówkę katody przed erozją (Century: Zap Energy's 100-kW-Scale Repetitive Sheared-Flow-Stabilized Z-Pinch System with Liquid Metal Cooling, 2025).
Eksperyment albo budowa
Szczebel naukowy to mały zacisk ze ścinanym przepływem, ze zmierzonym, a nie zakładanym, profilem ścinania — profil przepływu jest całym mechanizmem i jest najtrudniejszy do zdiagnozowania. Szczebel inżynierski, gdzie leży teraz większość wartości, to żywotność elektrod: uruchom zacisk w skali warsztatowej przez dziesięć tysięcy strzałów i zmierz elektrody. Pomiarem rozstrzygającym jest wydajność neutronów na strzał utrzymana stała przez serię tysięcy strzałów, z ubytkiem masy elektrody zmierzonym przed i po. Maszyna, której wydajność zanika wraz z liczbą strzałów, jest maszyną, której elektrody są prawdziwym eksperymentem.
Na jakim jest etapie
Teraz na stole laboratoryjnym — wynik fizyczny jest recenzowany, powtarzalna maszyna jest zbudowana i uruchomiona, a dane o długości serii, które zamieniłyby to w elektrownię, są właśnie zbierane.
Podejmij tę kartę
- Pomiar, który rozstrzyga
- Pomiarem rozstrzygającym jest wydajność neutronów na strzał utrzymana stała przez serię tysięcy strzałów, z ubytkiem masy elektrody zmierzonym przed i po.
- Ile kosztuje start
- Uniwersytet do laboratorium narodowego.
- Inżynier, którego kształtuje
- Niepozorna specjalność, która leży na ścieżce krytycznej każdej architektury fuzyjnej w tym programie.
Na czym się opiera
Gdzie leży w programie
Maszyny fuzyjne: pinche, ogniska plazmowe i napędy inercyjne