Fihetseham-po amin'ny fifangaroana: Loharanon-kery ho an'ny Ho avy
Ny fihetsehana fifangaroana nokleary dia iray amin'ireo sehatra mahavariana sy mety ho revolisionera indrindra amin'ny fizika maoderina. Raha fintinina, ny fihetsehana fifangaroana dia ny dingana izay ifangaroan'ny nokleary atomika maivana roa mba hamorona nokleary mavesatra kokoa, miaraka amin'ny famoahana angovo be dia be. Na dia efa ela aza no fantatry ny mpahay siansa ny fihetsehana fifangaroana, dia mbola tanjona goavana maneran-tany ny fanamby ara-teknolojia amin'ny fanaraha-maso azy ireo ho loharanon-kery azo antoka sy maharitra.
Fitsipika fototra amin'ny fihetsehan'ny fifangaroana
Ao anatin'ny fifangaroan'ny atomika, ny nokleary roa, izay matetika isotopa hidrôzenina toy ny deuterium sy tritium, dia mifandona amin'ny hafainganam-pandeha avo dia avo ka resy ny hery elektromagnetika izay mazàna mampisaraka azy ireo. Vokatr'izany, ny nokleary roa dia miray mba hamorona nokleary hélium sy neutron afaka, miaraka amin'ny famoahana angovo goavana. Io angovo io dia vokarina mifototra amin'ny fitsipiky ny Einstein E=mc², izay avadika ho angovo ny lanja very mandritra ny dingana.
Ny fihetsika fampiraisana mahazatra indrindra izay novolavolaina ho an'ny fampiharana angovo amin'izao fotoana izao dia ny fihetsika eo amin'ny deuterium sy tritium:
²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV
Ity fihetsehana ity dia mamokatra hélium-4 sy neutrons marin-toerana miaraka amin'ny angovo manontolo eo amin'ny 17,6 MeV (Mega electron volts).
Potensialin'ny Angovo Fifangaroana
Ny tombony lehibe amin'ny angovo vokarin'ny fifangaroana dia ny angovo azo avy amin'izany. Ny solika fifangaroana iray grama dia afaka mamokatra mitovy amin'ny fandoroana solika fôsily an-taoniny maromaro. Ankoatra izany, ny solika ho an'ny fifangaroana, deuterium sy tritium, dia tena betsaka. Azo avy amin'ny ranomasina ny deuterium, ary ny tritium dia azo avy amin'ny litiôma, izay betsaka ihany koa ao amin'ny hoditry ny Tany.
Manana tombony lehibe hafa koa ny angovo fusion, toy ny tsy famokarana entona mandatsa-dranomaso na loto hafa amin'ny rivotra, tsy toy ny orinasa mpamokatra herinaratra avy amin'ny solika fôsily. Ankoatra izany, ny fihetsiky ny fusion dia tsy mamokatra fako radioaktifa maharitra be dia be toy ny reactor fission. Izany dia mahatonga ny angovo fusion ho kandidà matanjaka mba hamenoana ny filàna angovo mitombo eran-tany amin'ny ho avy tsy manimba ny tontolo iainana.
Ireo fanamby amin'ny teknolojia Fusion
Na dia eo aza ny fahafaha-manao goavana azo avy amin'ny angovo fusion, dia sarotra ireo fanamby ara-teknolojia sy ara-injeniera tsy maintsy resena. Ny iray amin'ireo fanamby lehibe indrindra dia ny fahazoana fepetra ahafahan'ny fihetsika fusion mitohy amin'ny fomba maharitra sy mahomby. Izany dia mitaky mari-pana avo dia avo (am-polo ka hatramin'ny an-jatony tapitrisa degre Celsius) mba handresena ny fifanosehana elektromagnetika eo amin'ny nokleary atomika.
Mba hahatratrarana ny mari-pana sy ny tsindry ilaina, dia misy fomba roa lehibe novolavolaina: ny fusion termonuklear inertial sy ny fusion termonuklear fehezin'ny andriamby.
1. Fifangaroana tsy misy inersialy: Amin'ity fomba fiasa ity, ireo bala solika kely (matetika deuterium-tritium) dia atsipy avy amin'ny lafiny maro amin'ny alalan'ny laser na taratra ion mahery vaika. Ny tsindry sy ny mari-pana avo dia avo vokatr'izany dia miteraka fifangaroana nokleary. Na dia efa nisy fandrosoana betsaka aza, dia mbola olana ny fahombiazan'ny angovo amin'ity dingana ity sy ny fanaraha-maso ny fihetsika.
2. Fifangaroana andriamby: Ity fomba fiasa ity dia mampiasa saha andriamby mahery vaika mba hamerana ny plasma mafana ao anaty fitaovana miendrika torus toy ny tokamak na stellarator. Ny saha andriamby dia miasa mba hitazonana ny plasma ho marin-toerana sy amin'ny mari-pana avo lenta ilaina amin'ny fihetsiky ny fifangaroana. Ny tetikasa ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) any Eropa dia iray amin'ireo ezaka iraisam-pirenena lehibe indrindra mifantoka amin'ity fomba fiasa ity. Ny tanjon'ny tokamak ITER dia ny hampiseho fa ny fifangaroana andriamby dia afaka mamokatra angovo mihoatra noho izay ilaina mba hampandeha ny fihetsika.
Fandrosoana sy Tetikasa Vao Haingana
Iray amin'ireo tetikasa fusion lehibe indrindra sy goavana indrindra izay efa eo am-panatanterahana amin'izao fotoana izao ny ITER. Noho ny fanohanan'ny firenena maherin'ny 30, ny ITER dia mikendry ny ho andrana fusion voalohany hahatratra ny "ignition" - ny teboka izay ahafahan'ny fihetsiky ny fusion mamokatra angovo bebe kokoa noho izay laniny. Na dia mbola tsy miasa tanteraka aza ny ITER, dia mandroso be ny tetikasa ary antenaina hanomboka hanao andrana miasa amin'ny tapaky ny taona 2020.
Ankoatra ny ITER, dia misy tetikasa sy orinasa tsy miankina maro miasa amin'ny fampivoarana ny angovo fusion. Ohatra, any Etazonia, ny National Ignition Facility (NIF) ao amin'ny Lawrence Livermore National Laboratory dia mampiasa fomba fiasa inertial fusion miaraka amin'ny laser mahery vaika. Toy izany koa, any Eoropa, ny Joint European Torus (JET) no toeram-pikarohana sy fitsapana voalohany ho an'ny ITER.
Ao amin'ny sehatra tsy miankina, ireo orinasa toa ny TAE Technologies, General Fusion, ary Commonwealth Fusion Systems dia mikatsaka fomba fiasa vaovao hamahana ireo olana amin'ny fusion. Mbola mitohy ny fikarohana sy ny fitsapana ireo fomba fiasa vaovao, toy ny fampiasana endrika andriamby vaovao na teknika injeniera fitaovana mandroso.
Ny Hoavin'ny Angovo Fusion
Miovaova ny vinavina momba ny fotoana hahatongavan'ny angovo fusion ho loharanon-kery ara-barotra mahomby. Nitombo ny fanantenana niaraka tamin'ny fandrosoana ara-teknolojia sy ny lesona azo avy amin'ny andrana teo aloha, saingy maro no milaza fa mety mbola am-polony taona maro sisa no tsy hampiasana azy ara-barotra intsony isika.
Na eo aza ireo fanamby, ny tombontsoa miavaka azo avy amin'ny angovo mifangaro ho loharanon-kery madio sy saika tsy voafetra dia mahatonga azy io ho tanjona lehibe ho an'ny siansa sy ny teknolojia. Ny tetikasa goavana toa ny ITER dia mampiseho ny fanoloran-tena manerantany amin'ny fitadiavana vahaolana amin'ny angovo izay afaka manolo ny solika fôsily ary mamaly ny filàna angovo amin'ny ho avy amin'ny fomba maharitra.
Amin'ny maha-firenena an-dalam-pandrosoana azy izay mitombo haingana ny filàna angovo, dia manana anjara toerana lehibe ihany koa i Indonezia amin'ny fampandrosoana sy fampiharana ny teknolojia fusion. Ny fiaraha-miasa iraisam-pirenena sy ny fampiasam-bola amin'ny fikarohana sy ny fampandrosoana dia afaka manokatra lalana ho an'ny fampidirana ny angovo fusion ao anatin'ny fotodrafitrasa angovo nasionaly amin'ny ho avy.
Tsy nofinofy fotsiny ny angovon'ny fifangaroana, fa fikatsahana izay mitondra antsika mankany amin'ny hoavy mamiratra kokoa, madio kokoa ary maharitra kokoa. Miaraka amin'ny asa mafy sy ny fanavaozana mitohy, ny fihetsiky ny fifangaroana dia mety ho valin'ny filàn'izao tontolo izao amin'ny angovo amin'ny taonjato ho avy.
