Palnik fuzyjny

Palnik termojądrowy to technika wykorzystywania plazmy wysokotemperaturowej reaktora termojądrowego do rozbijania innych materiałów (zwłaszcza odpadów) i przekształcania ich w kilka elementów nadających się do ponownego użycia i sprzedaży. Został wynaleziony w 1968 roku przez Bernarda J. Eastlunda i Williama C. Gougha, gdy byli kierownikami programu kontrolowanego programu badań termojądrowych Komisji Energii Atomowej Stanów Zjednoczonych (AEC). Podstawową koncepcją było uderzenie plazmy wyciekającej z reaktorów termojądrowych w ciała stałe lub ciecze, odparowanie, dysocjację i jonizację materiałów, a następnie oddzielenie powstałych pierwiastków do oddzielnych pojemników w celu zebrania. Inne zastosowania plazmy termojądrowej, takie jak generowanie światła UV i optycznego oraz wytwarzanie paliwa wodorowego, zostały również opisane w powiązanej z nimi pracy z 1969 roku.

Jak to działa

Proces rozpoczął się od tokamaka , magnetycznej „butelki” w kształcie pączka, zawierającej plazmę i niepożądany materiał. Ta kombinacja skutkowałaby pulą elektronów i jąder, co z kolei spowodowałoby przepełnienie tokamaka i przeniesienie plazmy do wylotu. Ta plazma przechodzi następnie przez szereg metalowych płytek, różniących się określonymi temperaturami, wszystkie ułożone w porządku malejącym. Atomy pierwiastków przechodzą nad płytami, których temperatura wrzenia jest wyższa od ich własnej. W końcu atomy napotykają płyty, na których temperatura jest niższa niż ich temperatura wrzenia. Dzięki temu przyklejają się do talerza. Płytki działają wtedy jak system destylacji, który sortuje osocze na elementy składowe. Te czyste pierwiastki można następnie ponownie wykorzystać.

1969 papier

W artykule „The Fusion Torch - Closing the Cycle from Use to Reuse” Bernard J. Eastlund i William C. Gough zdefiniowali populację (żywność), entropię (zasoby, energia, zanieczyszczenie) i wojnę (potrzeby i zachowanie człowieka) jako trzy pułapki, które mogą przeszkodzić w rozwoju ludzkości.

Zastosowanie palnika termojądrowego w połączeniu z kontrolowaną mocą termojądrową oferuje potencjalne rozwiązanie problemu pułapki entropijnej w materiałach. - czyli wyczerpanie się przez człowieka zgromadzonych zasobów natury. (Eastlund i Gough, 1969)

Jeśli chodzi o potrzeby energetyczne, oszacowali, że do roku 2000 będą potrzebować 140 000 megawatów mocy elektrycznej. Spekulowali również, że koncepcja palnika termojądrowego byłaby przydatna do oddzielania uranu od materiału elementu paliwowego reaktora.

Wpływ na środowisko

Chociaż palnik termojądrowy pomoże w usuwaniu zanieczyszczeń i odpadów oraz udostępni je do ponownego użycia, pojawia się również problem. Proces oddzielania elementów zużywa dużo energii, a co za tym idzie wytwarza dużo ciepła. Całe to ciepło, które powstaje podczas używania palnika termojądrowego, zostanie uwolnione do atmosfery . Tak duża ilość ciepła może spowodować wzrost temperatury powierzchni ziemi . Może to ostatecznie doprowadzić do poważnych zmian klimatycznych i ograniczyć światową populację oraz standardy życia . Jednak ciepło wytwarzane przez palnik termojądrowy i fuzję można „zatrzymać”, jeśli system zostanie doprowadzony do temperatury progu rentowności, a tym samym stanie się samowystarczalny.

Dalsza lektura

• „ The Fusion Torch – Closing the Cycle from Use to Reuse ” autorstwa Bernarda J. Eastlunda i Williama C. Gougha, USAEC Report Wash 1132, 15 maja 1969