Китайское «Искусственное Солнце» стоимостью 1 трлн долларов горит в пять раз ярче настоящего
14 янв. 2022 г. Китай может быть на один шаг ближе к достижению безграничной чистой энергии с помощью экспериментального «искусственного Солнца», которое светило в пять раз ярче, чем настоящее небесное тело в прорывном испытании.
Кто заканчивал больше трех классов, объясните, откуда энергия берется и такие температуры?
При слиянии атомов происходит перестройка энергетических уровней в атомах и протоны с нейтронами занимают уровни с меньшей энергией. Избыток энергии испускается в виде излучения.
Это справедливо для ядер с атомной массой меньше чем у железа. Пример - реакция термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце.
У тяжёлых атомов (тяжелее железа) обратная реакция - распада. Пример - уран.
Е = mc2, два атома водорода легче одного атома гелия, разница высвобождается в виде энергии.
А высокая температура нужна, чтобы два атома водорода двигались очень быстро и смогли столкнуться, чтобы превратиться в атом гелия. Потому водород (а точнее его изотопы дейтерий и тритий) сильно разогревают, чтобы преодолеть силы отталкивания между протонами отдельных атомов и сблизить их для синтеза гелия и дальнейшего высвобождения энергии.
"Разогревают" разными сложными ухищрениями и разные части, упрощённо можно сказать, что там принцип как в микроволновке (разные стадии) + пушка, которая стреляет разогнанными атомами (разгоняют их в ускорители, а разогревают, передавая кинетическую энергию)
Всё это действо пытаются удержать в маленьком объёме магнитами и разными ухищрениями.
Расчёт на то, что начнётся термоядерная реакция синтеза вещества.
Новое вещество по итогу получается немного "легче" оригинала, и выделяется энергия Е = mc^2, здесь в m как раз та разница в массе.
Понятно, что часть энергии мы ещё тратим на то, чтобы запустить все эти процессы, но по расчётам остаёмся в плюсе. Выходит, конечно, не бесконечный двигатель, но достаточно близко и главное масштабируемо.
Проблема только в том, что в требуемых нам масштабах, очень тяжело держать всё в устойчивом положении. В звёздах есть баланс внутреннего "давления" и гравитации (огромная масса сжимается) и всё работает, пока есть "топливо", "топливо" кончается и происходит то или иное сжатие (или приключения с двойными системами) и тот или иной бабах в зависимости от размеров звезды.
У нас таких масс нет, у нас есть супермощные магниты и инженерная смекалка.
Энергия берётся от высокой температуры путём нагрева вещества, чаще всего воды, которая будет крутить паровую турбину, так же как и на атомной станции, только тут не будет радиоактивных отходов …