Fusie is een proces waarbij twee kernen aan elkaar worden gebonden. In dit artikel houden we ons bezig met de studie van fusiebrandstof met gedetailleerde feiten.
Fusiebrandstof is een radioactief element die in staat is om samen te smelten en grote potentiële energie te produceren. De fusiebrandstof maakt gebruik van zonnestraling en een elektrolyseur. Fusiebrandstof kan deuterium, tritium, waterstof, lithium, enz. zijn, dit zijn lichtere elementen en milieuvriendelijke energiebronnen.
Brandstof is essentieel om de fusiereactor te starten en de fusiereactie te laten escaleren. We zullen fusiebrandstof verder in detail bespreken en ook praten over het nut en de beschikbaarheid van fusiereactorbrandstof. We zullen ook nadenken over de brandstofcyclus van de fusiereactor en bespreken hoeveel brandstof de fusiereactor gebruikt.
Beschikbaarheid van brandstof voor fusiereactoren
De meeste brandstoffen zijn afkomstig van de aardkorst, van zonne-energie en chemische bronnen. Laten we de beschikbaarheid van een fusiereactor bespreken.
De fusie reactor brandstof is beschikbaar in oceaanwater. Oceaanwater is een bron van deuteriumbrandstof, een isotoop van waterstof en lithium kan ook uit het oceaanwater worden gewonnen. Het oceaanwater is een bron van veel radioactieve elementen, isotopenen kernfusie samen met mineralen, oliën en fossiele brandstoffen.
Fusion Reactor brandstofcyclus
De brandstof van de fusiereactor ondergaat een paar cycli om de energie op te wekken en na een volledige cyclus zijn bijproducten te produceren. Hieronder volgen de cycli van de brandstof van de fusiereactor.
- Tritium wordt gewonnen uit de He en gebruikt voor fusie.
- De warmte wordt aan de fusiecel toegevoerd om de temperatuur te verhogen tot ongeveer een miljoen Kelvin.
- Tritium wordt samengetrokken om zwaardere deeltjes te vormen.
- Fusiereactorbrandstofisotopen worden gezuiverd uit de N-, C- en O2-verbindingen.
- Tritiumbrandstof met een paar H en hij blijft over.
Hoe voed je een fusiereactor?
Om een fusiereactor van brandstof te voorzien, moeten lichte deeltjes worden gebruikt die gemakkelijk kunnen samensmelten. Laten we in detail bespreken hoe een fusiereactor van brandstof kan worden voorzien.
De fusiereactor wordt gevoed door 50% deuterium en 50% tritium te gebruiken. Deuterium en tritium zijn isotopen van waterstofelementen en kunnen gemakkelijk bij hoge temperatuur worden gefuseerd. Kernfusie en warmte zijn dus essentieel om een fusiereactor van brandstof te voorzien. Het geproduceerde neutron reageert met Li.
Hoeveel brandstof gebruikt een fusiereactor?
De brandstof die in een fusiereactor wordt gebruikt, is gebaseerd op de vraag naar de totale energie die uit de fusiereactor moet worden gehaald. Laten we bespreken hoeveel brandstof er in een fusiereactor kan worden gebruikt.
Normaal gesproken worden de brandstoftonen gebruikt in een fusiereactor, afhankelijk van het aantal splijtstofstaven dat in de reactor is geplaatst. Bij één enkele fusiereactie komt 12.86 MeV aan energie vrij en dus kan een kleinere hoeveelheid brandstof een enorme hoeveelheid energie opwekken.
Kan kernfusie als brandstof worden gebruikt?
Kernfusie levert enorm veel energie op. Laten we eens kijken of deze energie kan worden gebruikt als brandstof voor een ander proces of niet.
Kernfusie wordt gebruikt als brandstof voor de productie van thermische, mechanische, stoom- en elektrische energie. Fusiebrandstof is de opslag van potentiële energie en kan worden omgezet in een andere vorm. De commerciële elektriciteitsvoorziening kan via de fusiereactor plaatsvinden. Het produceert enorme energie in vergelijking met kerncentrales.
Fusion Reactor Brandstoftemperatuur
Fusie vereist een enorme temperatuur en druk om twee atomen te laten samensmelten. Laten we de temperatuur van de brandstof van de fusiereactor in detail toelichten.
De brandstoftemperatuur van de fusiereactor is ongeveer 100 miljoen graden om twee deeltjes samen te smelten en enorme energie en warmte af te geven. Zo worden de fusiereactorcellen in een koelbad geplaatst om de fusiereactie te beëindigen en duurt het jaren voordat de cellen zijn afgekoeld en de verdere fusiereactie stopt.
Hoe wordt fusiebrandstof verwarmd?
Warmte is een essentiële energievoorziening voor de fusiereactor om de fusiereactie uit te voeren en energie op te wekken. Hier is de lijst met stappen die van toepassing zijn om de fusiebrandstof te verwarmen.
- De röntgenlaser wordt gebruikt om het buitenoppervlak van de brandstofcapsule te verwarmen.
- Het verwarmde buitenoppervlak veroorzaakt een binnenwaartse kracht die leidt tot compressie van brandstof.
- De compressie leidt tot de stijging van de temperatuur en de dichtheid van de brandstof.
- Bij hoge temperaturen ontbrandt en verbrandt de brandstof om fusie-energie te produceren.
Conclusie
We kunnen met dit artikel concluderen dat fusiebrandstof een brandstof is die nodig is om de fusiereactie uit te voeren en dat de energie die wordt gegenereerd door fusiebrandstof en zijn bijproducten een brandstof kan zijn voor commercieel gebruik. Het mengsel van tritium en deuterium wordt gebruikt in de fusiereactor voor eenvoudige fusie.
Lees ook:
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.