Kompakti Fuusioreaktori: Amerikkalaisten Tutkijoiden Fiktio Ja Byrokratia - Vaihtoehtoinen Näkymä

Sisällysluettelo:

Kompakti Fuusioreaktori: Amerikkalaisten Tutkijoiden Fiktio Ja Byrokratia - Vaihtoehtoinen Näkymä
Kompakti Fuusioreaktori: Amerikkalaisten Tutkijoiden Fiktio Ja Byrokratia - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Kompakti Fuusioreaktori: Amerikkalaisten Tutkijoiden Fiktio Ja Byrokratia - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Kompakti Fuusioreaktori: Amerikkalaisten Tutkijoiden Fiktio Ja Byrokratia - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: DRAMA-hankkeen lopputapahtuma 2024, Saattaa
Anonim

Yli puolen vuosisadan ajan tehokkaan lämpöydinreaktorin luominen sähkön tuottamiseksi on ollut saavuttamaton tehtävä, joka on yhdistänyt tutkijoita monista maista, useista tieteen ja tekniikan aloista. On erityisen yllättävää, että Yhdysvaltain patentti- ja tavaramerkkivirasto (USPTO) hyväksyi 12. lokakuuta 2019 puolitoista vuotta sitten jätetyn hakemuksen toimivan, mutta myös pienikokoisen lämpöydinreaktorin suunnittelusta. Patentinhaltija, Yhdysvaltain laivasto, käskee kunnioituksen. Järjestelmä lupaa mullistaa energian, liikenteen, astronautian - melkein missä tahansa. Jos vain se todella toimii.

Fuzor "professori" Farsnworth

Hallittu lämpöydinfuusio lupaa tarjota ihmiskunnalle melkein loputtoman "puhtaan" ja turvallisen energian lähteen. Sen polttoaine - deuterium - voidaan erottaa merivedestä, ja varannot kestävät miljoonia vuosia. Deuteriumytimien sulautuessa ne vapauttavat valtavan määrän lämpöä, ja reaktio itsessään ei aiheuta haitallista jätettä eikä räjähdysvaaraa. Tätä varten polttoaine on kuitenkin pidettävä plasmatilassa valtavissa paineissa ja lämpötiloissa. Sen käyttäytyminen on erittäin epävakaa ja arvaamaton, vaatii monimutkaisia ja "epämääräisiä" hallintamenetelmiä, ja jopa he työskentelevät suhteellisen lyhyen ajan.

Kaikki tämä tekee olemassa olevista fuusioreaktoreista - kuten tokamakeista ja stellaraattoreista - erittäin monimutkaisia ja kalliita asennuksia. Samalla mikään niistä ei ole vielä onnistunut ylittämään Lawson-kriteeriä, joka on avainasemassa tällä alueella, ja tuottamaan enemmän energiaa kuin instrumentti itse kuluttaa. Fyysikot parantavat aktiivisesti (ja ilman tulosta) sekä stellaraattoreita että tokamakkeja, mutta heidän valintansa ei ole rajoitettu. On muitakin järjestelmiä, jotka teoreettisesti kykenevät antamaan hallitun lämpöydinreaktion.

Image
Image

Fuzor Farnsworthin toimintaohjelma

Mainosvideo:

Yksi niistä on magneettinen kiinnitysyksikkö, jonka ensimmäisen kerran 1960-luvulla ehdotti amerikkalainen keksijä Philo Farnsworth, josta tuli yksi television perustajista ja - myöhemmin - nimen nimen nerokas ja hullu professori Hubert Farnsworth sarjassa Futurama. Järjestelmä on ontto, maadoitettu metallipallo, johon harvinainen deuterium pumpataan. Keskellä on pallojohtimien verkko, joka toimii katodina. Katodin suuri negatiivinen varaus saa elektronit irtaantumaan deuteriumytimistä ja "valua" pitkin ulkopalloa. Ja positiivisesti varautuneet ytimet kiirehtivät katodiin, jotkut niistä liukuvat ristikon läpi ja kutistuvat tiheään plasmapitoisuuteen.

Dynaamiset PE-sulakkeet

Farnsworth-kiinnitysyksikkö on niin yksinkertainen laite, että lukiolaiset ja opiskelijat kokoavat sen usein osana koulutusprojekteja. "Aikuiset" tutkijat kokeilivat paljon sen kanssa, vaikka sulakkeista edes monien parannusten jälkeen ei tullut arvokasta vaihtoehtoa muille malleille. Yksikään järjestelmä ei onnistunut edes olemaan lähellä Lawson-kriteeriä, joten uskotaan, että fuusoreita voidaan käyttää vain plasmassa tuotettavien neutronien tai isotooppien lähteenä.

Washingtonin osavaltion koululaiset kotitekoisella kiinnitysyksiköllä
Washingtonin osavaltion koululaiset kotitekoisella kiinnitysyksiköllä

Washingtonin osavaltion koululaiset kotitekoisella kiinnitysyksiköllä.

Siitä huolimatta juuri tämä malli mainitaan patentissa US20190295733A1 - laite, jonka väitetään kykenevän tuottamaan energiaa megawatista terawatteihin kuluttamalla kilowatteja megawatteihin. Kuvauksesta on vaikea päätellä, kuinka kehittäjät onnistuivat saavuttamaan tällaisen uskomattoman edistyksen. Heidän mukaansa järjestelmä käyttää "dynaamisia kiinnittimiä", joissa deuteriumin (tai deuterium-ksenonin seoksen) syöttö tapahtuu pietsosähköisellä materiaalilla peitettyjen kartioiden kautta.

Tärisevät ja pyörittävät vastakkaisiin suuntiin tyhjiökammion sisällä, kartiot muodostavat "tiivistetyn magneettisen energian ja sähkömagneettisen säteilyn virtauksen" kammioon, mikä mahdollistaa tiheämmän ja kuumin plasman. Kaikki nämä lausunnot johtavat meidät suoraan keksijöiden itsensä kysymykseen - ensinnäkin Yhdysvaltain merivoimien ilmailukeskuksen (NAWCAD) salaperäisen ilma-aluksen osaston kehittäjän Salvatore Cezar Paisin kehittämään.

Patenttien virta
Patenttien virta

Patenttien virta.

Tarkkailijat ovat jo huomanneet, että Pe: n uusi kehitys perustuu hänen aiemmassa työssään kuvattuun vaikutukseen - "värähtelyjen ja / tai kiihdytetyn pyörimisen aiheuttama varausten hallittu liikkuminen". Näiden julkaisujen perusteella sellaiset virrat kykenevät luomaan uskomattoman voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä, joille keksijä löytää uskomattomimmat sovelluskentät kateellisella säännöllisyydellä. Vielä vuonna 2017 hän sai patentin korkean lämpötilan suprajohtavalle järjestelmälle, joka ylläpitää nollaa sähkövastusta jopa huoneenlämmössä (US20190058105A1) - siinä käytetään myös värisevää pietsosähköistä materiaalia.

Samassa 2017 Salvatore Pe: stä ja laivastosta tuli patentti korkea-taajuisille gravitaatioaaltogeneraattoreille (US10322827B2), vuotta aiemmin - lentokoneille, joissa sähkömagneettiset kentät mahdollistavat inertiaalimassan pienentämisen (US20170313446A1) - toisin sanoen "antigravitaation" "moottori. Ilmeisesti keksijä on paljon lähempänä upeaa "Futurama" -professoria kuin itse Philo Farnsworth.

Yhtään hänen vallankumouksellisesta käsityksestään ei todellakaan ole vielä ilmennyt todellisessa fyysisessä maailmassa. Toisin kuin tavanomaiset patentit, joiden on kuvattava keksintöjä "toteutustasolla" - toisin sanoen sellaisissa yksityiskohtaisissa tiedoissa, jotka riittävät tarvittavan tiedon avulla uutuuden toteuttamiseen, sarja merivoimien ja Peh'n puolesta puhuu vain "suorituskyvystä", kuvaaen yleisesti, joiden pitäisi heidän mukaansa riittää vahvistamaan realismi.

Image
Image

Byrokraattinen fiktio

Kuitenkin jopa tässä muodossa ne herättävät suuria epäilyjä patenttiviraston asiantuntijoiden keskuudessa ja tietenkin Pe: n hakemukset on hylätty useammin kuin kerran aiemmin. Joissain tapauksissa hyväksyntä saatiin aikaan vasta sitten, kun laivastosta oli painostettu osastoa. Erityisesti mainitaan Kiina, jonka väitetään uhkaavan ohittaa Yhdysvallat tällaisissa "tekniikoissa". Jotkut tarkkailijat ovat miettineet, kuinka suuri osa futuristisista patenteista, joita Yhdysvaltain armeija pyrkii hankkimaan ajoittain, liittyy toisiinsa. Yhden tai toisen läpimurtoteknologian epämääräinen kuvaus näyttää viittaavan ehdottoman uskomattomien teknologisten läpimurtojen välittömään tuloon - kuten viimeisimmässä patentissa todetaan, "maalla, vedessä, ilmassa, avaruudessa ja sen ulkopuolella".

On vaikea sanoa, mikä on maan, veden, ilman ja avaruuden ulkopuolella. Ja aivan yhtä vaikea uskoa, että uskomattoman tekniikan virta - gravitaatioaaltogeneraattorista kompaktiin kiinnitysreaktoriin - on kaikkea muuta kuin valtavan byrokraattisen koneen huurut. Tällaisissa säännellyissä järjestelmissä syntyy ja kehittyy silloin tällöin omituisimpia prosesseja ja ilmiöitä, kuten henkilöstön laajentaminen perustamaan komissiota vähentämään komissiota - ja Salvatore Pe: n fantastiset patentit.

Roomalainen kalastaja