Reactor nuclear: Diferenzas entre revisións

Instalación destinada para a produción de enerxía a través da [[fusión nuclear]]. A investigación neste campo existe leva máis de 50 anos e xa, desde hai varios anos, é posibleposíbel producir unha reacción de fusión nuclear controlada nun vaso de contención. Non se conseguiu aínda, mentres, manter unha reacción de fusión controlada ata atinxir o punto de "''breakeven''" (ou sexa unha situación na cal a cantidade de enerxía fornecida para iniciar e manter a reacción sexa menor que a cantidade de enerxía liberada pola reacción así producida).

As reaccións de fusión nuclear xuntan dous núcleos atómicos para formarformaren un. Inicialmente, iso require unha cantidade moi elevada de enerxía para vencer a repulsión electromagnética inherente entre estes núcleos. A diferenza en masa entre os dous núcleos iniciais e aquel resultante da reacción (lixeiramente máis leve que a suma dos dous precursores) é convertida nunha enorme cantidade de enerxía conforme previsto polo [[Albert Einstein|Einstein]], na súa ecuación E=mc².

Xa que os núcleos de elementos máis leves fusiónansese fusionan máis facilmente que aqueles de elementos máis pesados, o [[hidroxeno]], o elemento máis leve, e tamén o máis abundante do universo, é o mellor combustiblecombustíbel para fusión. De feito, unha mestura de dous dos isótopos de hidroxenohidróxeno, o [[deuterio]] e o [[tritio]] (D-T), presenta a razón máis baixa entre a enerxía necesaria para provocar a reacción de fusión e a enerxía (potencialmente moito maior) liberada por esta reacción; como proba diso, xurdiron os estudos e adaptacións da a primeira [[bomba de hidroxeno]]. Por esta razón, a maior parte dos esforzos actuais para desenvolver un reactor de fusión de "primeira xeración" concentraseconcéntrase na utilización do D-T como combustiblecombustíbel.

DebeseDébese resaltar, porén, que existen mesturas alternativas que, a pesar de exixiren un fornecemento de enerxía inicial maior, serían máis simples de producirproduciren e/ou controlarcontrolaren e hai ata combustiblescombustíbeis candidatos que non emitirían neutróns ao sufrirsufriren a reacción de fusión, os chamados combustiblescombustíbeis aneutrónicos.

Basicamente, entón, unha das maiores dificuldades é a obtención dunha enorme presión e temperatura que o proceso requerrequere, as cales se atopan na [[natureza]] soamente no interior dunha [[estrela]]. Outro problema é que a utilización de moitos dos posiblesposíbeis combustiblescombustíbeis (inclusive o D-T) resulta na emisión de [[neutrón]]s polapolo plasma durante fusión, os cales bombardean os compoñentes internos do reactor, tornándoos radioactivos. Para se conseguir a fusión é necesario máis do que unha alta temperatura: ten de existir plasma suficiente para que os núcleos se encontren e se fundan, e a temperatura elevada ten de ser producida por tempo suficiente para que iso aconteza. SenNo embargoentanto, a combinación certa de todos estes factores mostrasemóstrase, ata agora,imposible imposíbel de alcanzar.

Ao longo dos últimos anos, varios grupos de enxeñeiros e científicos teñen setéñense dedicado ao desenvolvemento de novas ligas metálicas, cuxas composicións químicas son especificados con criterio para somentesoamente incluír elementos que formarán isótopos de [[mea vida]] curta, baixo este bombardeo nun reactor (materiais de baixa activación). Desta forma pretendesepreténdese tornar factiblefactíbel proxectar compoñentes con materias que permitirán reciclaxe despois de soamente algunhas decenas de anos de almacenaxe seguro (ao contrario dos residuos radioactivos de reactores de [[fisión]], por exemplo, cuxas vidas medias longas exixe sistemas complexos de protección para períodos moi longos).

Algúns investigadores xa chegaron a caracterizar varios dos aspectos máis críticos na aplicación práctica, en servizo real, de taistales materias como, por exemplo, conformabilidade, soldabilidade e resistencia á fluencia conforme presentado no libro "Investigations of the Formability, Weldability and Creep Resistance of Some Potential Low-activation Austenitic Stainless Steels for Fusion Reactor Applications (ISBN 0-85311-148-0): A.H. Bott, G.X. Butterworth, [[F. B. Pickering]]".

'''Confinamento magnético:''' Consiste en manter o material que irá fundir nun campo magnético encanto se tenta alcanzar a temperatura e presión necesaria. Unha forte corrente eléctrica pasa a través do hidroxenohidróxeno para o aquecer e formar un plasma, encanto un campo magnético comprime o plasma e o impide de tocar nas paredes. Mesmo que toque no recipiente, non existe perigo, xa que só son aquecidas cantidades moitomoi pequenas de hidroxenohidróxeno; as paredes arrefecen simplemente o plasma máis do que quecen as paredes co plasma.

Os enxeñeiros [[Rusia|rusos]] melloran este modelo para o [[Tokamak]] na cal un enrolamento de [[bobina]] primaria inducía un campo sobre o plasma, que é condutor, utilizándoo como un enrolamento secundario. SenAsí embargoe todo, debido a súa resistencia, o plasma sufría quecemento.

EncantoNamentres o maior (2004) reactor deste tipo ,o [[JET]] [http://www.jet.efda.org/] aínda non atinxiu a temperatura ( 1 millón de graos ) e a presión necesarias para a manutención da reacción, en 1997 este reactor experimental, de feito, atinxiu un pico de potencia de fusión de 16MWs, aínda un recorderécord mundial (2004). A mesma experiencia alcanzouacadou un valor de Q=0,7 . ( Q é a razón entre a potencia fornecida para iniciar e manter a fusión e a enerxía xerada por esta reacción., Unhaunha reacción auto-sostida requerrequire Q>1).