El proceso de fusión nuclear - evidente en estrellas, incluso el Sol - los descargos las cantidades enormes de energía. Ocurre cuando los núcleos de elementos más ligeros (como hidrógeno) se funde juntos a las temperaturas sumamente altas y presiones para formar elementos más pesados (como helio). Durante casi 40 años - con trabajo intensivo empezado en 1970 - científicos han estado trabajando en desarrollar métodos prácticos por enjaezar reacciones de fusión, con la esperanza de comprender el potencial de esta fuente de energía. Logrando los beneficios de poder de fusión, sin embargo, ha demostrado ser un desafío difícil, a largo plazo.

La energía de fusión es muy importante, aunque de largo alcance el elemento de la estrategia de energía de la nación debido a sus muchas ventajas potenciales como un recurso de energía. La aplicación exitosa de tecnologías de energía de fusión práctica a algún punto en el siglo 21 podría ayudar reforzar la seguridad de energía de la Nación, proporcionando un medioambientalmente la alternativa aceptable a la combustión fósil combustible, y las ayudas aseguran crecimiento económico continuado a través del suministro de electricidad fiable. La investigación adelantada y desarrollo en energía de fusión también podrían proporcionar cambios de acciones de alta-tecnología en tales áreas como imanes del superconducting; velocidad alta que computa; los láseres de alto poder; el equipo de diagnóstico electrónico; y alto impulsado, las fuentes de la radio de alta frecuencia.

El combustible para un reactor de fusión consiste en los isótopos menos comúnes de hidrógeno que está domésticamente prontamente disponible y es esencialmente inagotable. El uso potencial de combustible del deuterium (un isótopo pesado de hidrógeno) junto con el lithium engendrar tritium podrían mantener bastante energía los miles de años a los niveles actuales de demanda de poder mundial.

La comercialización exitosa de energía de fusión (qué podría ser comprendidao por el medio del próximo siglo) podría cambiar el modelo global de la generación de electricidad finalmente--como plantas de poder de fusión aquéllos reemplazan fueled ahora por hendimiento nuclear y combustibles fósiles. Porque las plantas de poder de fusión no producirían contaminantes aéreos que contribuyen la lluvia ácida y eso puede contribuir al cambio del clima global, ellos podrían minimizar los riesgos medioambientales asociados con el quemar de combustibles fósiles y podrían disminuir demanda substancialmente para combustibles de hidrocarburo de premio. Más allá, porque las plantas de poder de fusión contendrían cantidades sólo pequeñas de combustible en cualquier momento, ellos podrían eliminar el potencial para reacciones clandestinas que podrían llevar a los accidentes. El desarrollo de materiales de baja activación o los ciclos de combustible avanzados para los reactores de fusión podrían hacer las cantidades de pérdida radiactiva de alto nivel que es el resultado lejos de energía de fusión producida más pequeño que aquéllos producidos por reactores del hendimiento--simplificando problemas de la disposición desechados así.

< La guía de hombre común de Imagen>A a fusión

La historia de fusión

El lugar de fusión en la mezcla de fuente de poder de Europa

La contribución de REINO UNIDO

El Próximo Paso

Poder de fusión: Seguro y limpia

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La guía de un hombre común a fusión

FUSION impulsan ofertas el potencial de una fuente casi ilimitada de energía para las generaciones futuras pero también presenta algún formidable científico y diseñando desafíos. Se llama ' la fusión ' porque es basado en fundir núcleos ligeros como isótopos de hidrógeno soltar energía.

El proceso es similar a eso que los poderes el sol y otras estrellas. Las fusiones energía-productores eficaces requieren ese gas de una combinación de isótopos de hidrógeno - el deuterium y tritium - se calienta a temperaturas muy altas (100 millones de grados centígrado) y confinó durante por lo menos un segundo. Una manera de lograr estas condiciones es usar encierro magnético. La configuración más prometedora es en la actualidad el tokamak, una palabra rusa para una cámara magnética torus-formada.

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La historia de fusión

Much del trabajo temprano en fusión fue emprendido por universidades, antes de que centrarase a Harwell y Aldermaston. El original que dispositivo de fusión experimental de gran potencia en el que los físicos británicos trabajaron durante los años cuarenta se alojó en un hangar a Harwell. El dispositivo llamado ZETA - Cera Energía que la Asamblea de Toroidal era al principio, amortajó en secreto pero con el temporal deshele en la Guerra Fría creada en los tarde 1950s por la visita de Kruschev y Bulganin. Los ruso trayendo Académico especialista a su fusión principal yo V Kurchatov para dar una conferencia "La Posibilidad de Producir Reacciones Termonucleares en una Descarga de Gas" reveló su propio trabajo en el campo y nosotros compartimos nuestra experiencia con ZETA. El co-funcionamiento internacional empezó y es un requisito previo absoluto en el desarrollo de investigación de fusión dado el tiempo largo - las balanzas y los costes altos involucraron. < Imagen > Los declassification consecuentes llevaron directamente a la escena a de un laboratorio costumbre-construido a Culham.

La mayoría del mundo participa en investigación de fusión a un mayor o menos magnitud, con los países principales involucrados en investigación de fusión de gran potencia que es la Unión europea, EE.UU., Rusia y Japón, apoyada por programas vigorosos en China, Brasil, Canadá, y Corea.

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El lugar de fusión en la mezcla de fuente de poder de Europa

Proféticamente, uno de los grandes pioneros de ruso de físicas de fusión dijo: "Nosotros no enjaezaremos el potencial de fusión hasta que se vuelva una necesidad." Europa todavía tendrá que el fósil-combustible suficiente reserva para mantener su requisito de energía a su pozo nivelado presente en el próximo siglo. ¿Pero qué entonces?

Según un estudio emprendido por el Concilio de Energía Mundial, a través de 2020, que el aceite europeo Occidental y reservas de gas habrán rechazado a un punto al que se espera que sólo Noruega tenga reservas significantes de gas natural y Europa Occidental una fase de producción de aceite cadente y la dependencia de importación de aceite creciente puede entrar bien. En 25 años cronometre, la dependencia de Europa en el suministro externo de combustibles convencionales probablemente habrá aumentado del nivel actual de alrededor de 50% a alrededor de 70%.

< Imagen>There son varios otros factores que deben tenerse en cuenta. En 1990 unos 75% de la población del mundo (aquéllos en los países en vías de desarrollo) era responsable para sólo 33% del consumo de energía del mundo; por el año 2020 que 75% probablemente habrán subido a 85% y el consumo de energía a alrededor de 55% (vea mapa). Habrá competición mayor así para los recursos de combustible disponible.

Es probable que otro factor importante sea un apretándose más allá de acuerdo internacional que considera CO2 emisiones para disminuir la velocidad los efectos de calentar global y el cambio climático consecuente. Todos esto suma a la necesidad por la investigación científica intensificada lograr la eficacia mayor y conservación de nuestros recursos de energía.

Dado que, en el término corto, alguna contribución será hecha por varios sistemas de energía renovables - principalmente la biomasa, hidro, solar, el viento y los sistemas geotérmicos - qué se piensa improbablemente que excede 20% del total a través de 2020, la alternativa del no-fósil actualmente disponible para proporcionar la proporción mayor del excelente 80% son hendimiento nuclear pero también está claro que la fusión pudiera tener un papel importante para jugar en el equilibrio de energía. Esto se dio énfasis a en el Papel Verde recientemente publicado para una Política de Energía de Unión europea llama en la Comisión para continuar investigación en fusión termonuclear.

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La contribución de REINO UNIDO

< Imagen>The REINO UNIDO contribuye a la investigación de fusión de dos maneras: a través del el propio programa de Reino Unido y a través de nuestra contribución a la Juntura Torus europeo (MOTOR DE REACCIóN) proyecto que es el experimento del flagship de Euratom. El MOTOR DE REACCIóN se sitúa a Culham al lado de nuestro propio laboratorio.

Los rasgos de la llave del REINO UNIDO fusión investigación programa son:

COMPÁS-D, un tokamak mediano que es muy adaptable y específicamente diseñó para dirigirse los problemas de encierro magnético y tiene la misma geometría magnética como MOTOR DE REACCIóN y el Próximo dispositivo del Paso, ITER.

SALIDA - la Proporción del Firme-aspecto Pequeña Tokamak - operacional a Culham desde que temprano 1991. Esto ' el bebé ' el tokamak fue la primera temperatura alta el tokamak esférico en el mundo y ruina el experimento principal de su tipo.

MÁSTIL - el Amperio de Mega Tokamak Esférico - el hermano más grande de Salida (aproximadamente dos veces como grande), ahora en obras a Culham.

La Juntura Torus europeo (MOTOR DE REACCIóN) - El programa de REINO UNIDO contribuye para CHORREAR proporcionando muchos del personal (sobre la mitad) y por acuerdos para emprender proyectos específicos.

También vea: Tokamaks Esférico

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El Próximo Paso

El co-funcionamiento internacional es fuerte con el enfoque en el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) que tendrá la misma geometría magnética como MOTOR DE REACCIóN. Similar pero muy más grande que el MOTOR DE REACCIóN y con la suma de varios tecnologías importantes esencial para una estación de poder futura, ITER podrá operar para los periodo del más tiempo (más de 1000 segundos pulsos) y ayudará demostrar la viabilidad científica y tecnológica de poder de fusión. Pretenciosamente, será el primer dispositivo de fusión diseñó para lograr ignición y sostuvo quemadura - a que el punto el reactor se pone mismo-calorífico y productivo. ITER se planea ser operacional a través de 2010; su situación tiene que ser determinada todavía.

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Poder de fusión: Seguro y limpia

El imperativo para demostrar esa fusión tiene el potencial para ser una caja fuerte y el método limpio de electricidad de carga de base generadora llevó a la escena a de la Seguridad europea y Valoración Medioambiental de Fusión Power (SEAFP) el equipo en 1992 de abril. Los tres participantes principales en SEAFP eran el PRECIO NETO (Próximos Torus Experimentales) el equipo, el UKAEA y una agrupación de europeo mayor las compañías industriales.

Empezado en abril, 1992, el trabajo abrazó el plan conceptual de poder de fusión estaciona y la seguridad y valoraciones medioambientales de esos planes. El trabajo detallado se hizo en la identificación y modelado de sucesiones del accidente concebibles, los riesgos potenciales de funcionamiento normal, dirección desechada, la término disponibilidad larga de materiales y otros problemas.

Las conclusiones mayores alcanzadas por el equipo de SEAFP eran esa fusión tiene calidades de seguridad inherentes muy buenas; hay ninguna reacción de la cadena y ninguna producción de ' el actinides '. El peor posible accidente que origina en una estación de poder de fusión no podría abrir brecha el encierro; cualquier descargo no podría acercarse nivela a que la evacuación sería considerada.

El radiotoxicity de los decaimientos de materiales de pérdida de una estación de poder de fusión muy rápidamente; después de menos de 100 años es igual al radiotoxicity de la pérdida de una estación de poder carbón-disparada. Así, la fusión gasta presente ningún aumentando o carga a largo plazo en generaciones futuras. Ellos no necesitarían aislamiento garantizado del ambiente para el timespans muy largo. Además de estos resultados del favourable, la fusión produce ningún clima-cambiante o atmósfera - las emisiones contaminantes.

También vea Fusión Power y el Desarrollo Sustentable.