写的AZoM2006年5月31日
随着汽油价格飙升和温室气体继续毯子大气中,需要一个干净、安全、廉价的能源从未似乎更紧迫。
科学家们一直努力满足这一需求,探索风能和太阳能等替代能源技术。但是,经过几十年的安静的进展,聚光灯下现在是另一个潜在的无穷无尽的能源。
七个国家签署了一项协议在布鲁塞尔上周(5月24日)启动数十亿美元建设国际热核实验反应堆(ITER)在法国南部。有史以来最大的聚变能的实验进行,ITER是由许多科学家经过多年的研究,并准备回答长期以来关于聚变能源的实际可行性的问题。美国,中国,欧盟,印度,日本,朝鲜和俄罗斯联邦共和国联合项目的赞助商,将实验产生5亿瓦的能量。
国际集体的物理学家和工程师正在努力补充和专家直接借给了ITER计划和研究人员威斯康星大学麦迪逊分校坚决放置其中。
“(ITER)是一个重要的门槛,我们已经等了20年,”雷蒙德说Fonck,威斯康辛大学麦迪逊分校的教授工程物理和ITER的美国项目的首席科学家办公室。”项目的第一要务是核聚变研究在国家和世界,基本上带我们到一个政权我们之前从没去过。”
聚变能描述时释放的能量的原子粒子“融合”在一起,形成重粒子。欧洲杯猜球平台这个过程是我们宇宙的基础,推动两个太阳和星星。在地球上,物理学家们试图利用核聚变的能源潜力,与等离子体,基本粒子的集合,如氢原子核,携带电荷。欧洲杯猜球平台因为氢可以很容易地从海水中提取——一个廉价而丰富的资源——科学家们一直感兴趣的前景等离子体一天作为一个取之不尽的能源。
但等离子体必须非常,非常热-几百万度的气体粒子有效碰撞和释放能量。欧洲杯猜球平台“基本上,我们试图做一个太阳在地球上,”斯图尔特普拉格说,威斯康辛大学麦迪逊分校的物理学教授,他还建议美国政府在国家聚变能的研究。“但这是世界上最困难的科学问题之一。”
最大的一个障碍,当然,是找到一个容器可以装灼热的热等离子体本身没有烧毁。科学家一直在用无形的磁场问题的等离子体,但他们仍在寻找最有效的和最优方法。威斯康辛大学麦迪逊分校的科学家们深入研究纯物理和工程研究的问题围绕着问题。他们补充了ITER的目标和工作,从某种意义上说,看起来超出了这一步。
普拉格和他的团队,例如,运行麦迪逊对称环(MST)——最大的校园聚变能的实验。形状像一个甜甜圈,MST等离子体加热到1000万度。而是用一个强磁场来控制等离子体,普拉格正在探索是否较弱,因此更经济,磁场可以完成相同的任务。工作对等离子体的性质导致了新见解,,反过来,引发了独特的伙伴关系与天体物理学家,他正在利用MST探索黑洞周围等离子体的基本问题,太阳系的星系盘和其他神秘的事件。
“我们现在开始欣赏和探索之间的联系在实验室等离子体,等离子体在宇宙中,这是很有趣的,”普拉格说。
使用设备称为飞马,Fonck教授和他的团队也研究弱磁场,但接近这个问题以不同的方式。MST的甜甜圈形状不同,等离子体在飞马座看起来更像一个球和一个小洞,影响等离子体的行为。Fonck的工作依赖于相同的基础物理的核心在于ITER的设计,和一天可能导致新方法测试大型组件在未来核聚变反应堆。
电气和计算机工程教授大卫·安德森,威斯康辛大学麦迪逊分校和等离子体的另一位研究人员,最近波时,他设计了一个新设备,等离子体在磁场,没有等离子体电流的力量。
“目前运行在外部电线而不是在等离子体本身,这是一个巨大的工程优势,”安德森说,他与等离子体仪器称为螺旋对称的实验中,世界上唯一的同类机器。等离子体可以在当前的存在变得不稳定,所以安德森是探讨如何诱骗等离子体保持在扭曲周围磁场成一个特殊的和高度复杂的形状。
“这是非常令人兴奋的工作,完全是新的,提供潜在的优势,”安德森说。“很多我们都做什么在威斯康辛州正在寻找什么,下一步研究将ITER之外。这样的话,我们确实有一个独特的地方在世界聚变能的研究项目。”
http://www.wisc.edu/