Alemania está a punto de poner en marcha una máquina monstruo. La W7-X.
Publicado: 30 Oct 2015 18:49
Alemania está a punto de poner en marcha una máquina de monstruo que podría revolucionar la forma en que usamos la energía
Durante más de 60 años, los científicos han soñado con una fuente de energía limpia, inagotable en la forma de la fusión nuclear.
Y todavía están soñando.
Pero gracias a los esfuerzos del Instituto Max Planck de Física del Plasma, los expertos esperan que podría cambiar pronto.
El año pasado, después de 1,1 millones de horas de construcción, el Instituto completó máquina de fusión nuclear más grande del mundo de su tipo, llamado stellarator.
Ellos llaman a esta máquina de 52 pies de diámetro el W7-X.
Y después de más de un año de pruebas, los ingenieros son finalmente listo para arrancar la máquina $ 1.1 mil millones por primera vez. Podría suceder antes del final de este mes, informó la Ciencia.
El caballo negro de los reactores nucleares
Conocido en la comunidad de la física del plasma como el "caballo negro" de los reactores de fusión nuclear, stellarators son notoriamente difíciles de construir.
El GIF de abajo muestra las diferentes capas de W7-X, que tardó 19 años en completarse:
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.
Entre 2003 y 2007, ya que el proyecto estaba en construcción, que sufrió algunos de los principales contratiempos construcción - incluyendo uno de sus fabricantes contratados que van a la quiebra - que casi canceló todo el esfuerzo.
Sólo un puñado de stellarators nunca se han intentado, y aún menos se han completado.
En comparación, el primo más popular a la stellarator, llamado tokamak, está en uso más amplio. Hay más de 3 docenas de tokamaks operativas en todo el mundo, y más de 200 construidos a lo largo de la historia. Estas máquinas son más fáciles de construir y, en el pasado, han demostrado para hacer el trabajo de un reactor nuclear mejor que el stellarator.
Pero tokamaks tienen un defecto importante que W7-X es al parecer inmune a, lo que sugiere que la última máquina de monstruo de Alemania podría ser un cambio de juego.
¿Cómo funciona un reactor nuclear
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.
Tokamak_ (esquema)
(Subido por Matthias W Hirsch en la Wikipedia)
Esquema del tokamak media. Nótese cómo tiene menos capas que el stellarator y la forma de las bobinas magnéticas es diferente.
La clave para un reactor nuclear con éxito de cualquier tipo es generar, confinar y controlar una masa de materia sobrecalentada, llamado plasma - un gas que ha alcanzado temperaturas de más de 180 millones de grados Fahrenheit.
A estas temperaturas ardientes, los electrones son arrancados de sus átomos, formando lo que son llamadas iones. Bajo estas condiciones extremas, las fuerzas de repulsión, que normalmente hacen los iones rebotan entre sí como los coches de choque, se superan.
En consecuencia, cuando los iones colisionan, se fusionan, la generación de energía en el proceso, y usted tiene lo que se llama fusión nuclear. Este es el proceso que se ha alimentando nuestro sol por unos 4,5 millones de años y continuará haciéndolo durante otros estimados 4 mil millones de años.
Una vez que los ingenieros han calentado el gas en el reactor a la temperatura adecuada, que utilizan bobinas magnéticas super-refrigerados para generar campos magnéticos de gran alcance que contienen y controlan el plasma.
El W7-X, por ejemplo, alberga 50 bobinas magnéticas 6 toneladas, muestra en púrpura en el GIF a continuación. El plasma está contenido dentro de la bobina rojo:
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.
La diferencia entre los tokamaks y stellarators
Durante años, los tokamaks se han considerado la máquina más prometedor para el aprovechamiento de la energía del sol debido a la configuración de sus bobinas magnéticas contiene un plasma que es mejor que la de stellarators actualmente operativos.
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.
stellarator
(Revista Ciencia en YouTube)
Esquemática de W7-X.
Pero hay un problema: Tokamaks sólo puede controlar el plasma en ráfagas cortas que duran no más de 7 minutos. Y la energía necesaria para generar que el plasma es más que los ingenieros de energía obtienen de estos estallidos periódicos.
Por lo tanto Tokamaks consumen más energía que la que producen, que no es lo que quieres de reactores de fusión nuclear, que se han promocionado como la "fuente de energía más importante durante el próximo milenio."
Debido al diseño de los stellarators ', los expertos sospechan que podría sostener un plasma durante al menos 30 minutos a la vez, que es significativamente más tiempo que cualquier tokamak. El tokamak francés "Tore Supra" tiene el récord: seis minutos y 30 segundos.
Si W7-X tiene éxito, podría apagar completamente la comunidad de fusión nuclear en sus stellarators cabeza y el lanzamiento a la luz de cal.
"El mundo está esperando a ver si conseguimos el tiempo de confinamiento y luego mantenerla durante un largo pulso," David Gates, el jefe de la física stellarator en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton, dijo a la Ciencia.
Echa un vistazo a este impresionante vídeo de lapso de tiempo de la construcción de W7-X en YouTube, o por debajo de:
Ahora mira: ¿Cómo los científicos descubrieron un mundo completamente nuevo en el interior de los túneles de la más poderosa máquina de la física en la Tierra
http://finance.yahoo.com/news/germany-s ... 11129.html
Durante más de 60 años, los científicos han soñado con una fuente de energía limpia, inagotable en la forma de la fusión nuclear.
Y todavía están soñando.
Pero gracias a los esfuerzos del Instituto Max Planck de Física del Plasma, los expertos esperan que podría cambiar pronto.
El año pasado, después de 1,1 millones de horas de construcción, el Instituto completó máquina de fusión nuclear más grande del mundo de su tipo, llamado stellarator.
Ellos llaman a esta máquina de 52 pies de diámetro el W7-X.
Y después de más de un año de pruebas, los ingenieros son finalmente listo para arrancar la máquina $ 1.1 mil millones por primera vez. Podría suceder antes del final de este mes, informó la Ciencia.
El caballo negro de los reactores nucleares
Conocido en la comunidad de la física del plasma como el "caballo negro" de los reactores de fusión nuclear, stellarators son notoriamente difíciles de construir.
El GIF de abajo muestra las diferentes capas de W7-X, que tardó 19 años en completarse:
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Entre 2003 y 2007, ya que el proyecto estaba en construcción, que sufrió algunos de los principales contratiempos construcción - incluyendo uno de sus fabricantes contratados que van a la quiebra - que casi canceló todo el esfuerzo.
Sólo un puñado de stellarators nunca se han intentado, y aún menos se han completado.
En comparación, el primo más popular a la stellarator, llamado tokamak, está en uso más amplio. Hay más de 3 docenas de tokamaks operativas en todo el mundo, y más de 200 construidos a lo largo de la historia. Estas máquinas son más fáciles de construir y, en el pasado, han demostrado para hacer el trabajo de un reactor nuclear mejor que el stellarator.
Pero tokamaks tienen un defecto importante que W7-X es al parecer inmune a, lo que sugiere que la última máquina de monstruo de Alemania podría ser un cambio de juego.
¿Cómo funciona un reactor nuclear
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Tokamak_ (esquema)
(Subido por Matthias W Hirsch en la Wikipedia)
Esquema del tokamak media. Nótese cómo tiene menos capas que el stellarator y la forma de las bobinas magnéticas es diferente.
La clave para un reactor nuclear con éxito de cualquier tipo es generar, confinar y controlar una masa de materia sobrecalentada, llamado plasma - un gas que ha alcanzado temperaturas de más de 180 millones de grados Fahrenheit.
A estas temperaturas ardientes, los electrones son arrancados de sus átomos, formando lo que son llamadas iones. Bajo estas condiciones extremas, las fuerzas de repulsión, que normalmente hacen los iones rebotan entre sí como los coches de choque, se superan.
En consecuencia, cuando los iones colisionan, se fusionan, la generación de energía en el proceso, y usted tiene lo que se llama fusión nuclear. Este es el proceso que se ha alimentando nuestro sol por unos 4,5 millones de años y continuará haciéndolo durante otros estimados 4 mil millones de años.
Una vez que los ingenieros han calentado el gas en el reactor a la temperatura adecuada, que utilizan bobinas magnéticas super-refrigerados para generar campos magnéticos de gran alcance que contienen y controlan el plasma.
El W7-X, por ejemplo, alberga 50 bobinas magnéticas 6 toneladas, muestra en púrpura en el GIF a continuación. El plasma está contenido dentro de la bobina rojo:
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La diferencia entre los tokamaks y stellarators
Durante años, los tokamaks se han considerado la máquina más prometedor para el aprovechamiento de la energía del sol debido a la configuración de sus bobinas magnéticas contiene un plasma que es mejor que la de stellarators actualmente operativos.
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stellarator
(Revista Ciencia en YouTube)
Esquemática de W7-X.
Pero hay un problema: Tokamaks sólo puede controlar el plasma en ráfagas cortas que duran no más de 7 minutos. Y la energía necesaria para generar que el plasma es más que los ingenieros de energía obtienen de estos estallidos periódicos.
Por lo tanto Tokamaks consumen más energía que la que producen, que no es lo que quieres de reactores de fusión nuclear, que se han promocionado como la "fuente de energía más importante durante el próximo milenio."
Debido al diseño de los stellarators ', los expertos sospechan que podría sostener un plasma durante al menos 30 minutos a la vez, que es significativamente más tiempo que cualquier tokamak. El tokamak francés "Tore Supra" tiene el récord: seis minutos y 30 segundos.
Si W7-X tiene éxito, podría apagar completamente la comunidad de fusión nuclear en sus stellarators cabeza y el lanzamiento a la luz de cal.
"El mundo está esperando a ver si conseguimos el tiempo de confinamiento y luego mantenerla durante un largo pulso," David Gates, el jefe de la física stellarator en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton, dijo a la Ciencia.
Echa un vistazo a este impresionante vídeo de lapso de tiempo de la construcción de W7-X en YouTube, o por debajo de:
Ahora mira: ¿Cómo los científicos descubrieron un mundo completamente nuevo en el interior de los túneles de la más poderosa máquina de la física en la Tierra
http://finance.yahoo.com/news/germany-s ... 11129.html