¿Qué se necesitaría para iniciar temporalmente la fusión nuclear en un reactor de fusión nuclear o para crear una mini estrella?

Answer 1

Hola,

Trabajé en ICF durante 7 años y he estado blogueando sobre IEC, fusores y pozos de polietileno desde 2008. No soy un experto en reactores de fusión generados gravitacionalmente (estrellas AKA). Pero, debes darte cuenta de que hay MUCHOS enfoques para la fusión. No necesariamente el poder de fusión . Aquí está mi lista:

Fusión de confinamiento magnético (MCF):
1. Tokamak
2. Tokamaks Esféricos
3. Stellarator
4. Experimento Dipolo Levitado (LDX)
5. Espejos magnéticos.
6. Geometrías Cusped
7. Pellizco de campo invertido

Estructuras cuasi-estables:
8. Configuración de campo invertido

Fusión de confinamiento inercial (ICF):
9. Impulsión directa ICF
10. Encendido rápido ICF
11. ICF indirecto
12. Haces de iones pesados ​​ICF

Pellizcos:
13. Z-Pinch
14. Theta-Pinch

Confinamiento electrostático inercial (IEC):
15. Fusores
16. POPS
17. Trampas de Penning
18. vigas

Híbridos
19. Fusión de objetivo magnetizada (Configuración de campo inverso e ICF)
20. Fusión inercial de liner magnetizado (Theta Pinch y ICF)
21. Fusión magneto-inercial (campos magnéticos de vida corta e ICF)
22. Polywell (Geometrías Cusped y IEC)
23. Dynomak
24. Tornillo de apriete (Theta Pinch y Z Pinch)

Enfoque malo / basura / infructuoso:
A. Fusión incontrolada
B. Máquinas de Migma
C. El Proyecto Hemual
D. Fusión de burbujas / Sonofusion
E. Fusión en frío / LENR
F. Fusión catalizada por muones
G. fusión piroeléctrica
H. Ball Lighting
I. Cross Fire Fusion

Tampoco se incluye aquí el enfoque de plasma denso, ya que no estoy seguro de dónde categorizarlo.
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Siento que la fusión está muy atrasada para una revisión. Hay tantas nuevas ideas más pequeñas por ahí, y nos estamos enfocando tanto en tokamak e ICF, que los cambios están en camino. Aquí hay algunos grupos que intentan algunos nuevos conceptos de fusión:

Fusion empresas / empresas relacionadas (enlaces a continuación):
1. EMC2: trabajando en Polywells, se acaba de presentar en Microsoft Research.

2. CSI también está trabajando en Polywells, que se presentó en la conferencia de IEC de 2014.

3. PNL y Shine Medical: persiguen los fusores para terminar siendo la mejor fuente de neutrones del mundo. Ellos usan esto para perseguir un mercado de isótopos médicos de 1 billón / año. Firmó un acuerdo masivo con GE Healthcare.

4. Fusión general: trabajando en la fusión de dianas magnetizadas, un enfoque de fusión híbrida muy interesado. Recaudó decenas de millones del fundador de Amazon, Jeff Bezsos.

5. LPPX – trabajando en foco de plasma denso en NJ. Eric Lerner sigue luchando.

6. Tri Alpha Energy – Trabajando en configuraciones de campo inverso en LA. Han recaudado más de 100 millones en fondos de investigación.

7. MSNW – Trabajando en configuraciones de campo inverso para vuelos espaciales fuera de Seattle Washington.

8. Helion – Spin out de MSNW, trabajando en configuraciones de campo inverso para potencia neta fuera de Seattle Washington. Recientemente visitado por el gobernador de Washington.

9. Reactor Lockheed Compact Fusion: sus shunkworks NO pudieron publicar ningún dato, por lo que soy escéptico de lo reales que son sus planes.

Campo de golf:
Polywell Fusion: fusión electrostática en una cúspide magnética
Convergente Scientific Incorporated
Acelerador de partículas | Generador de neutrones | Phoenix Nuclear Labs
SHINE Medical Technologies ™ | Salud. Iluminado.
Fusión general | Repensar la fusión
FUSION | Empoderar al mundo
Tri Alpha Energy, Inc ..
MSNW LLC
Inicio – Básico
Fusion compacta

Esa no es una lista exhaustiva de empresas. ¿Algunas de estas ideas fallarán? Absolutamente. Pero, el número de personas que lo intentaron debería hacerte excitar. Para cada enfoque, necesitaban detectar neutrones, rayos X y, en algunos casos, radiación gamma para probar conceptos viables. Además, hice una breve encuesta (An Industry Emerges, 18 de enero de 2015) de todas estas compañías y encontré algunas cifras sorprendentes. De los 14 grupos que encuesté haciendo fusión, hubo un total de ~ 450 millones de dólares invertidos y ~ 330 empleados trabajando en este campo de “fusión alternativa”. ¿A dónde irá todo esto? Quién sabe.

Answer 2

Tuve la suerte de trabajar en LLL en Ingeniería – División de Pruebas de Campo y participar como miembro de un equipo en producción de energía de fusión que funcionó de manera confiable en experimentos subterráneos en Nevada y en el Pacific Test Range (Islas Marshall).

La fusión de ICF se ha probado experimentalmente que funciona (repetidamente) en las tomas de prueba subterráneas de Halite-Centurion en Nevada.

LANL y LLNL lograron que la fusión con ICF funcionara y produjeran la fusión por fusión completa y el quemado de plasma a fines de los años 80 y principios de los 90 en pruebas de campo clasificadas como Halite-Centurion.

La fusión de inercia hoy en día es un controlador limitado.

Todavía no es posible construir un láser (o un acelerador de partículas de iones) lo suficientemente grande como para producir la ignición por fusión DT. Sin embargo, muchas personas, incluido el Congreso, querrían saber con certeza si la fusión por inercia en el funcionamiento funcionará y en realidad producirá energía neta a partir de la fusión. Para responder a esta pregunta, en los últimos años en pruebas nucleares subterráneas, tanto LANL como LLNL diseñaron una serie de tomas de prueba llamadas Halite-Centurion. Las tomas de la serie Halite-Centurion estaban relacionadas con la fusión y las tomas se apoyaron en las tomas que ya estaban en el calendario. Estas tomas se diseñaron para utilizar una pequeña porción de los rayos X producidos desde la parte primaria de un dispositivo experimental a través de una línea de visión hasta un experimento de fusión remoto ubicado a cierta distancia en el recipiente de prueba experimental subterráneo. Los láseres y los controladores de fusión de haz de iones, como los que estaban disponibles en ese momento, no podían proporcionar la energía necesaria para producir el encendido por fusión, pero los rayos X de un dispositivo de fisión de encendido remoto podrían proporcionar la energía necesaria para el controlador (> 10 MJ de energía suministrada a un punto de unos 2 mm en un tiempo de menos de 3 nanosegundos).

Los experimentos de fusión Halite-Centurion en el desierto de Nevada funcionaron de manera confiable y repetida, produciendo el encendido por fusión total de esferas pequeñas llenas de combustible DT. Una vez que se clasificaron estos experimentos, el DOE permitió al científico principal, el Dr. John Lindl, desclasificar y revelar aproximadamente la mitad de la información del proyecto relacionada con la fusión. Los experimentos de Halite-Centurion se mencionan en un documento fundamental para el diseño de las instalaciones de NIF: el documento de 91 páginas de John Lindl titulado “Desarrollo del enfoque de impulso indirecto para el confinamiento inercial y las bases de la física objetivo para el encendido y la ganancia”, publicado En 1995 en la AIP / Física de plasmas. El éxito de Halite-Centurion fue utilizado por los gerentes de LLNL para vender el programa NIF al Congreso a mediados de la década de 1990.

Documentos fuente (con enlaces donde sea posible) –
Artículo de NY Times publicado en el momento de las pruebas de campo de Halite-Centurion – http://www.nytimes.com/1988/03/2 …

El siguiente documento contiene lo que John Lindl pudo publicar públicamente con respecto a Halite-Centurion ICF por el DOE
“Desarrollo del enfoque de impulsión indirecta a la fusión por confinamiento inercial y las bases de la física objetivo para la ignición y la ganancia”. John Lindl. Página: 3937. AIP Física de Plasma. Instituto Americano de Física, 14 de junio de 1995.
http://hifweb.lbl.gov/public/Sha …

Answer 3

Su pregunta es una que los científicos e ingenieros han estado buscando para responder durante décadas, a saber, “¿Cómo se puede lograr una fusión de hidrógeno estable?”

Desafortunadamente para usted y ellos, no hay suerte en una respuesta hasta ahora. Una fusión nuclear de muy corta duración se ha logrado antes, se llama Bomba de Hidrógeno, pero no es estable.

En cuanto a los métodos que ha descrito, estoy bastante seguro de que todos ellos, excepto el agujero negro, han sido probados, y el objeto del agujero negro ha sido sugerido como una posibilidad de fusión fría (lea: magia ). También se ha sugerido por el canal de descubrimiento (o algo así, no lo recuerdo bien) que la fusión ocurre dentro de los agujeros negros todo el tiempo y así es como se hacen las estrellas a veces.

La cosa de la cebolla se ha probado antes, también, creo, y no pudieron hacer que funcionara. También hay otro método que se ha intentado, que consiste en disparar un bazillion de láseres en todos los ángulos en algo de tritio y deuterio hasta que se fusionan.

En cuanto a la succión en lugar de la gravedad para realizar una fusión frío- mágica , tomará más que un Dyson DC40, de hecho, me parece que sería fundamentalmente imposible, debido a la naturaleza de las aspiradoras. Un gas u otra materia se mueve al espacio vacío más cercano disponible, que es cómo funcionan las aspiradoras. Si utilizas aspiradoras para intentar realizar una fusión nuclear, lo único que obtienes son dos átomos que intentan entrar en el mismo espacio, chocarse entre sí y rebotar.

De todos modos, si realmente quieres una buena respuesta a esto, probablemente puedas donar dinero a los tipos que están tratando de hacer una fusión nuclear.