Laut einer Zusammenfassung des Labors glauben Forscher am Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) des US-Energieministeriums, dass der Einbau von Lithium-„Kavernen“ in Fusionsreaktoren der nächsten Generation dazu beitragen könnte, die sonnenähnlichen Temperaturen zu kontrollieren, die für die Erzeugung sauberer erneuerbarer Energie erforderlich sind.
Wie Lithium zur Eindämmung von Plasma verwendet wird.
Donutförmige Tokamaks sind magnetische Vorrichtungen, die das glühende Plasma, das Teil der Reaktion ist, nach Angaben des Energieministeriums enthalten. Dieses Plasma darf jedoch niemals mit dem Tokamak selbst in Kontakt kommen, andernfalls kann es zu Schäden durch sehr hohe Temperaturen kommen. PPPL-Experten glauben, dass die Platzierung einer Lithiumdampf-„Höhle“ in einem Tokamak diesen vor extrem heißem Plasma schützen könnte, schreiben sie im Bericht des Labors.
Die Erfahrung des Teams mit der Verwendung flüssiger Metalle … zur Verbesserung der Fusionsleistung trägt dazu bei, Ideen zu verfeinern, wie sie am besten in einem Tokamak verwendet werden können“, sagte Rajesh Maingi, Leiter der experimentellen Tokamak-Wissenschaft, in der Zusammenfassung.
Eine wichtige Entdeckung war, wo die Höhle am besten positioniert werden sollte. Für die Analyse nutzten die Experten Computersimulationen. Berechnungen ergaben, dass die Unterseite des Tokamaks, in der Nähe des „zentralen Stapels“, der Sweet Spot ist. Das ist ein Punkt, der weit genug vom extrem heißen Plasma entfernt ist, aber nah genug an der Hitze, um „Lithiumdampfpartikel“ abzugeben, die dabei helfen, die Hitze zu regulieren, heißt es im Laborbericht.
„Sie möchten nicht, dass das zentrale Plasma mit Lithium verschmutzt und abgekühlt wird, aber Sie möchten auch, dass das Lithium die Hitze abmildert“, sagte Eric Emdee, Hauptautor der Arbeit.
Die Forschung half den Wissenschaftlern bei der Entscheidung, dass eine Höhlenform im Vergleich zu einer nahezu geschlossenen Box am besten für die Aufnahme von Lithiumdampf geeignet ist. Darüber hinaus verstanden sie, wie sich neutrale Partikel im Tokamak verhalten und dabei helfen, Wärme abzuleiten. Das Team evaluiert derzeit eine poröse, dem Plasma zugewandte Wand, die es ermöglichen würde, Lithium dorthin zu transportieren, wo es am meisten benötigt wird, um die Temperatur zu regulieren, heißt es in der Zusammenfassung.
In der Zwischenzeit stehen PPPL-Experten möglicherweise vor noch wichtigeren Fusionsentdeckungen. Der kürzlich veröffentlichte Lithiumdampf-Bericht stellt einen wichtigen Schritt dar.
„Jahrelang dachten wir, wir bräuchten eine komplette vierseitige Box, aber jetzt wissen wir, dass wir etwas viel einfacher machen können“, sagte Emdee über das Lithiumgehäuse. „Jetzt nennen wir es eine Höhle.“
In Princeton gibt es einen großen toriodalen T-Okamak , der zur Untersuchung der Bedingungen der Kernfusion verwendet wird.
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Der Artikel Princeton testet eine Lithium-„Höhle“ zur Verbesserung der Tokamak-Effizienz stammt von Economic Scenarios .
Dies ist eine Übersetzung eines Artikels, der am Sun, 15 Sep 2024 06:00:22 +0000 im italienischen Blog Scenari Economici unter der URL https://scenarieconomici.it/princeton-sperimenta-una-caverna-di-litio-per-migliorare-lefficienza-dei-tokamak/ veröffentlicht wurde.