Fusion Fuel: 7 importanti approfondimenti

La fusione è un processo di legame tra due nuclei. In questo articolo, ci occupiamo dello studio del combustibile da fusione con fatti dettagliati.

Il combustibile da fusione è un elemento radioattivo che è in grado di fondersi e produrre una grande energia potenziale. Il combustibile di fusione utilizza la radiazione solare e un elettrolizzatore. Il combustibile di fusione può essere deuterio, trizio, idrogeno, litio, ecc., che sono elementi più leggeri e fonti di energia rispettose dell'ambiente.

Il carburante è essenziale per avviare il reattore a fusione e intensificare la reazione di fusione. Discuteremo ulteriormente il combustibile di fusione in dettaglio e parleremo anche dell'utilità e della disponibilità del combustibile del reattore a fusione. Rifletteremo anche sul ciclo del combustibile del reattore a fusione e discuteremo quanto combustibile utilizza il reattore a fusione.

Disponibilità di carburante per reattori a fusione

La maggior parte dei combustibili deriva dalla crosta terrestre, dalle risorse solari e chimiche. Parliamo della disponibilità di un reattore a fusione.

Le reattore a fusione il carburante è disponibile nell'acqua dell'oceano. L'acqua dell'oceano è una fonte di carburante al deuterio che è un isotopo dell'idrogeno e anche il litio può essere estratto dall'acqua dell'oceano. L'acqua dell'oceano è una fonte di molti elementi radioattivi, isotopie materia di fusione insieme a minerali, oli e combustibili fossili.

Ciclo del combustibile del reattore a fusione

Il combustibile del reattore a fusione subisce alcuni cicli per generare l'energia e produrre i suoi sottoprodotti dopo un ciclo completo. I seguenti sono i cicli del combustibile del reattore a fusione.

  • Il trizio viene estratto dall'He e utilizzato per la fusione.
  • Il calore viene fornito alla cella di fusione per aumentare la temperatura a circa un milione di Kelvin.
  • Il trizio si contrae per formare particelle più pesanti.
  • Gli isotopi del combustibile del reattore a fusione vengono purificati dai composti N, C e O2.
  • Combustibile di trizio con pochi H e He rimane.

Come si alimenta un reattore a fusione?

Per alimentare un reattore a fusione, devono essere utilizzate particelle leggere che possono fondersi facilmente. Discutiamo in dettaglio come alimentare un reattore a fusione.

Il reattore a fusione è alimentato utilizzando il 50% di deuterio insieme al 50% di trizio. Il deuterio e il trizio sono isotopi di elementi idrogeno e possono essere fusi facilmente ad alta temperatura. Pertanto, la fusione nucleare e il calore sono molto essenziali per alimentare un reattore a fusione. Il neutrone prodotto reagisce con Li.

Quanto combustibile utilizza un reattore a fusione?

Il combustibile utilizzato in un reattore a fusione si basa sulla domanda di energia totale da ottenere dal reattore a fusione. Parliamo di quanto combustibile può essere utilizzato in un reattore a fusione.

Normalmente, i toni di combustibile vengono utilizzati in un reattore a fusione a seconda del numero di barre di combustibile inserite nel reattore. Una singola reazione di fusione rilascia 12.86 MeV di energia e quindi una minore quantità di combustibile può generare un'enorme quantità di energia.

La fusione nucleare può essere utilizzata come combustibile?

La fusione nucleare genera un'enorme quantità di energia. Cerchiamo di capire se questa energia può essere utilizzata come combustibile per qualche altro processo oppure no.

La fusione nucleare è utilizzata come combustibile per la produzione di energia termica, meccanica, vapore ed elettrica. Il combustibile da fusione è lo stoccaggio di energia potenziale e può essere convertito in un'altra forma. L'alimentazione elettrica commerciale può avvenire attraverso il reattore a fusione. Produce un'energia enorme rispetto alle centrali nucleari.

reattore a fusione
Image credit: Reattore a fusione by Evan Massone (CC-BY-SA-3.0)

Temperatura del combustibile del reattore a fusione

La fusione richiede un'enorme temperatura e pressione affinché due atomi si fondano. Cerchiamo di illuminare in dettaglio la temperatura del combustibile del reattore a fusione.

La temperatura del combustibile del reattore a fusione è di circa 100 milioni di gradi per fondere due particelle e cedere enorme energia e calore. Pertanto, le celle del reattore di fusione vengono poste in un bagno di raffreddamento per terminare la reazione di fusione e ci vogliono anni perché le cellule si raffreddino e interrompano l'ulteriore reazione di fusione.

Come viene riscaldato il combustibile di fusione?

Il calore è una fornitura di energia essenziale per il reattore di fusione per eseguire la reazione di fusione e generare energia. Ecco l'elenco dei passaggi applicabili per riscaldare il combustibile di fusione.

  • Il laser a raggi X viene utilizzato per riscaldare la superficie esterna della capsula del carburante.
  • La superficie esterna riscaldata induce una forza verso l'interno che porta alla compressione del carburante.
  • La compressione porta all'aumento della temperatura e della densità del carburante.                                                                       
  • Ad alte temperature, il combustibile si accende e brucia per produrre energia di fusione.

Conclusione

Possiamo concludere con questo articolo che il combustibile di fusione è un combustibile necessario per condurre la reazione di fusione e l'energia generata attraverso il combustibile di fusione e i suoi sottoprodotti può essere un combustibile per usi commerciali. La miscela di trizio e deuterio viene utilizzata nel reattore di fusione per facilitare la fusione.

Leggi anche: