Yadro sintezi energiyasi nima?
Yadro sintezi energiyasi — bu yadro reaksiyasi natijasida hosil boʻladigan energiya boʻlib, unda ikkita yengil atom yadrosi (odatda vodorod izotoplari) birlashib, ogʻirroq yadroni hosil qiladi va shu jarayonda katta miqdorda energiya ajralib chiqadi. Quyosh va boshqa yulduzlar ana shu jarayon hisobiga yorqin nurlarini chiqaradi.
Yadro sintezi qanday ishlaydi?
-
Sintez reaksiyasi: Eng koʻp ishlatiladigan modda — vodorodning izotoplari: deyteriy (D) va tritiy (T). Ular birlashganda geliy va neytron hosil boʻladi, va katta miqdorda energiya ajraladi.
-
Sharoitlar: Juda yuqori harorat (millionlab darajalar) va bosim kerak boʻladi, chunki yadrolar bir-birini elektromagnit toʻsiq sifatida tortadi.
-
Plazma holati: Juda yuqori haroratlarda modda plazma (iyonlashtirilgan gaz) holatiga oʻtadi, aynan shu holatda sintez reaksiyasi yuz beradi.
Yadro sintezi va yadro parchalanishi (fissiyasi) farqi
| Aspekt | Yadro sintezi | Yadro parchalanishi (fissiya) |
|---|---|---|
| Yoqilgʻi | Yengil yadrolar (vodorod izotoplari) | Ogʻir yadrolar (masalan, uran) |
| Reaksiya | Yadrolar birlashadi | Yadrolar parchalanadi |
| Energiya | Juda katta, kam chiqindilar | Katta, ammo radioaktiv chiqindilar |
| Chiqindilar | Minimal radioaktiv chiqindi | Radioaktiv chiqindilar |
| Xavfsizlik | Xavfsizroq, zanjir reaksiyasi yoʻq | Sovuq ishqalanish va avariyalar xavfi |
Nega yadro sintezi energiyasi muhim?
-
Yoqilgʻi ko‘pligi: Deyteriy dengiz suvidan olinadi, tritiy esa litiydan olinishi mumkin.
-
Toza energiya: Kam yoki umuman issiqxona gazlari chiqarmaydi, chiqindilari kam.
-
Yuoqori energiya zichligi: Kimyoviy yoqilgʻidan millionlab marta koʻp energiya beradi.
-
Xavfsiz: Zanjir reaktsiyasi yoʻqligi sababli avariya xavfi kam.
Yadro sintezining qiyinchiliklari
-
Ekstremal sharoitlar: Reaksiyani boshlash va davom ettirish uchun juda yuqori harorat va bosim talab qilinadi.
-
Plazmani ushlab turish: Plazma reaktor devorlariga tegmasligi kerak — uni magnit maydon yordamida (tokamak yoki stellarator usullarida) ushlab turishadi.
-
Energiya balansida muammo: Hozircha sintez jarayonida olingan energiya, reaksiyani boshlash va ushlab turish uchun sarflangan energiyadan kam.
Hozirgi texnologiyalar va loyihalar
-
Tokamak: Eng ommabop magnitli plazma ushlab turish qurilmasi, halqaga o‘xshash shaklda. Misol: ITER loyihasi Fransiyada.
-
Stellarator: Magnit maydonni boshqarishning murakkab shakli, plazmani yanada barqaror ushlab turadi.
-
Inertsial ushlab turish: Kuchli lazer yoki ion nurlar yordamida yoqilgʻi kapsulasini siqib, sintez sharoitlarini yaratish. Misol: AQShdagi National Ignition Facility (NIF).
-
Xususiy kompaniyalar: Commonwealth Fusion Systems, TAE Technologies kabi startaplar yangi usullar ustida ishlamoqda.
Soʻnggi yutuqlar
-
2022-yil dekabrda NIF loyihasi «yadro yondirish»ga erishdi — birinchi marta chiqarilgan energiya sarflangan energiyadan koʻp boʻldi.
-
ITER loyihasi 2020-yillarning oxiri yoki 2030-yillarning boshida ijobiy energiya chiqishini koʻrsatishni maqsad qilgan.
-
Superoʻtkazuvchi magnitlar va yangi materiallar ishlab chiqilishi sintez sohasida taraqqiyotga yordam bermoqda.
Kelajak istiqbollari
Agar tijorat yadro sintez reaktorlarini yaratish imkoni boʻlsa, bu insoniyatga cheksiz, toza va xavfsiz energiya manbaini taqdim etadi, iqlim oʻzgarishlarini kamaytirishda katta yordam boʻladi.