Zacisk Z ze ścinanym przepływem i problem powtarzalności

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Uruchom zegar na dwóch kolumnach tej samej plazmy: jedna załamuje się w czasie magnetohydrodynamicznym, druga niesie ścinany przepływ i pozostaje spokojna dość długo, by dać neutrony.

Zagięcie i przepływ, który je powstrzymuje

Dwie kolumny tej samej plazmy, obok siebie. Lewa to zwykły zacisk Z: własny prąd ją ściska, a zagięcie rośnie, aż kolumna się przewęża i rozpada. Prawa niesie ścinany przepływ osiowy — plazmę szybszą na osi niż przy brzegu — i pozostaje spokojna przez odcinek czasu zmierzony na FuZE. Przesuń zegar i zobacz, jak się rozchodzą.

Czas od powstania zacisku

Czas od powstania zacisku

1E-9 sekundy

Przesuń zegarWróć na początek

• Równomierna produkcja neutronów
• Zmierzony spokojny odcinek czasu

W tej chwili: Kolumna nadal trzyma się w całości. Kolumna ze ścinaniem jest spokojna, a zagięcie nie urosło. Neutrony fuzyjne wychodzą równomiernie.

Zmierzony spokojny odcinek czasu:

1,6E-5 s

Równomierna produkcja neutronów:

5E-6 s

Prąd zacisku:

2E5 A

Promień zacisku:

3E-3 m

Wydajność neutronowa na impuls:

125 000

Przetrwane czasy życia niestabilności:

5000

Czytaj diagnostykę tak, jak czytają ją autorzy: wydajność rośnie z kwadratem udziału deuteru i znika bez deuteru, co jest sygnaturą fuzji termicznej, a nie przypadkowej przyspieszonej wiązki.

Przeczytaj kartę stojącą za tymi liczbami (po angielsku)

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.