Maitiro eNyukireya yeAtomu: Maitiro eKusanganiswa

Maitiro enyukireya maitiro ayo maatomu anosangana pamwe chete kuti agadzire manyuchi matsva kana zvidimbu zvakasiyana zveatomu. Imwe yemhando dzinonakidza uye dzinogona kukosha dzemaitiro enyukireya ndeyekubatanidza. Maitiro ekubatanidza manyuchi maviri akareruka kuita nucleus inorema, pamwe nekuburitswa kwesimba rakawanda. Chinyorwa chino chichakurukura misimboti yekutanga yemaitiro ekubatanidza, mienzaniso muzvisikwa, mashandisirwo anogona kuitwa, uye matambudziko ehunyanzvi aanosangana nawo.

Nheyo dzekutanga dzeKusangana kweMaitiro

Kusangana kwemasero kunoitika kana manyuchi maviri akareruka, akadai sehydrogen isotopes, akasvika pedyo zvakakwana kuti akunde kudzorwa kwawo nemagetsi uye obvumira simba rakasimba renyukireya kuti rivabatanidze pamwe chete kuita nucleus imwe chete, inorema. Maitiro aya anoburitsa simba nekuti huremu hwenucleus yakabatana hushoma pane huremu hwese hwenyuchi dzakasanganiswa, zvichienderana ne equation yakakurumbira yaAlbert Einstein, E = mc ^2. Simba rinoburitswa imhaka yekushaikwa kwemasero uku kuchishandurwa kuita simba.

Kubatana kweMagadzirirwo muZvisikwa: Zuva neNyeredzi

Zuva nedzimwe nyeredzi mienzaniso yechisikigo yekubatana kwema fusion reactions. Pakati penyeredzi pane plasma pakupisa kwakanyanya uye kumanikidzwa, mamiriro ezvinhu akakodzera kuti kusangana kwema fusion reactions kuitike. Muzuva, maitiro ekutanga ekubatanidza ma hydrogen nuclei kusanganiswa mu helium kuburikidza ne proton-proton chain reaction. Aya ma reactions anogona kupfupikiswa mumatanho anotevera:

1. Kusanganiswa kweProton-Proton: Mapurotoni maviri anobatana kuti aumbe deuterium (isotope yehydrogen ine proton imwe neutron imwe), positron, uye neutrino.
2. Kubatwa kweNeutron: Purotoni yechitatu inosangana ne deuterium kuti igadzire helium-3 (mapurotoni maviri neutron imwe).
3. Kusanganiswa kweHelium-3: Manuclei maviri ehelium-3 anobatana kuti aumbe helium-4 (maprotoni maviri nemanyutroni maviri) uye anoburitsa mapurotoni maviri muplasma.

Danho rega rega mukuita uku rinoburitsa simba rakawanda muchimiro chemwaranzi ye gamma, iyo inopa simba rekuti nyeredzi dzipenye uye dzitsigire hupenyu paNyika.

Kushandiswa Kunogona Kuita Kwekubatana Kwezvinhu

Simba rinoburitswa kubva mukusanganiswa kwemakemikari rakakura uye rine vimbiso senzvimbo yesimba yakachena, isingapere muganho mune ramangwana. Mamwe mashandisirwo anogona kuitwa pakusanganiswa kwemakemikari anosanganisira:

1. Chivako Chemagetsi ChekusanganisaMa "fusion reactors" anogona kugadzira magetsi asingaburitse magasi anodziya pasi kana marara ane mwaranzi kwenguva refu. Ma "fusion reactors" akadai se "tokamaks" ne "stellarators" ari kugadzirwa kuti ashandise simba re "fusion" zvinobudirira.
2. Kufambisa Muchadenga: Simba rakawanda rinogadzirwa nekubatana kwema "fusion reactions" rinogona kushandiswa kuma "space propulsion systems", zvichiita kuti kufamba pakati penyeredzi kuite kwenguva pfupi pane nzira dzemazuva ese.
3. Zvekurapa uye Tsvagiridzo: Kusangana kwemasero kunogona kugadzira masotopu ane radioactive anoshandiswa mukurapa kwenyukireya pakuongorora nekurapa, pamwe nekutsvaga kwesainzi kudzidza chimiro chenucleus yeatomu.

Tekinoroji uye Kuedza kweFusion Reactor

Chimwe chezvinetso zvikuru pakushandisa fusion reactions kugadzira nekuchengetedza mamiriro ezvinhu anodiwa kuti fusion reaction irambe iripo. Mamwe matekinoroji ari kugadzirwa nechinangwa ichi anosanganisira:

1. TokamakTokamak mudziyo wakaita setorus unoshandisa simba remagineti kuchengetedza plasma inopisa. ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) ndiyo purojekiti huru yepasi rose yetokamak ine chinangwa chekuratidza kugona kwehunyanzvi nesainzi kwekubatanidza simba senzvimbo yesimba.
2. Nyeredzi: Stellarator chimwe chishandiso chinoshandisa simba remagineti kudzora plasma, asi chine geometry yakaoma kupfuura tokamak. Wendelstein 7-X ndeimwe yestellarators huru dziri kushanda uye dziri kuita kuyedza pari zvino.
3. Kusanganiswa KwepfungwaNzira iyi inoshandisa tunhu tudiki twemafuta ekubatanidza anoputirwa ne lasers kana ion beams kuti tidziise nekudziya kusvika pakupisa nekumanikidzwa kunodiwa kuti kubatanidza kusanganiswe. National Ignition Facility (NIF) muUnited States ndeimwe yenzvimbo dzinotungamira mukutsvaga nzira iyi.

Matambudziko muKubatanidzwa kweMaitiro

Kunyangwe maitiro ekubatanidza achipa mukana mukuru, kune matambudziko akati wandei akakosha ehunyanzvi anofanirwa kukundwa:

1. Kupisa KwakanyanyaKubatana kwemasero kunoda tembiricha yakakwira zvikuru, mumakumi emamiriyoni emadhigirii Celsius, kuti ikunde masimba anodzinga ari pakati pemaatomu. Kuchengetedza tembiricha idzi kwenguva yakareba idambudziko guru.
2. Kudzora PlasmaPlasma, musanganiswa unopisa zvikuru wemagasi ane ionized, unonetsa kudzora uye unoda simba remagineti rakasimba uye rakagadzikana. Kubuda kweplasma uye kusagadzikana kwemagineti zvinogona kukonzera kusashanda kwekubatana kwemagineti.
3. Fuel: Ma isotopu ehydrogen akadai se deuterium ne tritium ndiwo mafuta anoshandiswa mu fusion reactors. Kunyange hazvo deuterium ichiwanikwa nyore nyore kubva mumvura yegungwa, tritium yakaoma kuwana uye inofanira kugadzirwa mu reactor pachayo, kazhinji kuburikidza ne reaction ne lithium.
4. Zvinhu Zvinodzivirira Kupisa: Zvinhu zvinoshandiswa muma fusion reactors zvinofanirwa kutsungirira tembiricha yakakwira zvakanyanya uye mwaranzi. Kugadzira zvinhu zvitsva zvinokwanisa kutsungirira mamiriro ezvinhu akaipisisa inyaya inoshanda yekutsvagisa.

Remangwana reKubatanidzwa kweMaitiro

Pasinei nematambudziko makuru, tsvakurudzo nebudiriro munyaya dzekubatana kwemagetsi zviri kuramba zvichifambira mberi nekukurumidza. Kufambira mberi kwazvino kunopa tariro yeramangwana rekubatana kwemagetsi kunosanganisira:

1. ITERChirongwa cheITER chirongwa chekudyidzana kwenyika dzese chakanangana nekuratidza kugona kwehunyanzvi nesainzi kwekubatanidza simba senzvimbo yesimba. Kana chikabudirira, ITER inogona kushanda semuenzaniso wezvemangwana zvekubatanidza simba remagetsi.
2. Kuvandudzwa kweTekinoroji Itsva: Matekinoroji matsva akadai sema superconductors anodziya zvakanyanya uye magadzirirwo matsva ema reactor ari kuramba achiedzwa uye achigadzirwa kuti avandudze kushanda zvakanaka uye kugadzikana kwema fusion reactors.
3. Kudyara Mari Kwemunhu PachakeKuwedzera kune zviri kuitwa nehurumende, makambani akazvimirira ari kutangawo kuisa mari mukutsvagisa nekugadzira fusion reactors. Makambani akadai seCommonwealth Fusion Systems neTAE Technologies ari kushanda pakugadzira tekinoroji inoshanda zviri nani yecompact fusion.

Mhedziso

Kusanganiswa kwemagetsi kunopa mukana mukuru senzvimbo yesimba remangwana rakachena uye risingapere. Kunyange hazvo matambudziko ehunyanzvi akatarisana nawo ari makuru, kufambira mberi kuri kuenderera mberi mukutsvagisa nekusimudzira kunopa tariro yekuti kusanganiswa kwemagetsi rimwe zuva kuchave chokwadi chinoshanda. Nekuzvipira kwepasi rose kukuchengetedza simba uye simba rakachena, kusanganiswa kwemagetsi kunogona kuita basa rakakosha mukuzadzisa zvinodiwa zvesimba remangwana repasi rose.