الشمس الاصطناعية في الصين

الشمس الاصطناعية في الصين، ما هي صنعت الشمس في الصين، الشمس الاصطناعية في شرق الصين هي جهاز إرسال تجريبي اندماج نووي متقدم، ويقع مفاعل توكاماك التجريبي المتقدم في الشرق، وقد عمل خفي في معهد ASIPP لفيزياء البلازما، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الاصطناعية، على التكرار عملية الاندماج النووي وتعتبر نفس التفاعل الذي يمتد إلى الشمس بالطاقة، وتشغل الصين حاليًا أكبر مفاعل أبحاث تجريبي للاندماج النووي وأكثرها تقدمًا في الصين.

ما هي صنعت الشمس في الصين

في الآونة الأخيرة ، اختبرت الصين شمسها الاصطناعية ، وتم توليدها بواسطة مفاعل اندماج نووي يمكنه توليد الطاقة لسنوات عديدة ، مع العلم أن الاندماج عملية مكلفة للغاية ، لكن الاختبارات التي أجرتها الصين يمكن أن تساعد الباحثين في إيجاد طرق لتقليلها. هذه التكلفة. سميت هذه الشمس الاصطناعية HL-2M ، وهو مفاعل اندماج توكاماك يقع في معهد ساوث ويست في تشنغدو ، الصين.

كيف تعمل الشمس الاصطناعية

تعمل الشمس الاصطناعية من خلال عملية الاندماج النووي ، حيث تم تصميم جهاز نووي يتم من خلاله إنتاج مستويات عالية من الطاقة دون توليد كميات كبيرة من النفايات. في السابق ، كانت الطاقة تُنتج عن طريق الانشطار النووي ، وهي عملية يتم فيها تقسيم نواة الذرة الثقيلة إلى نواتين أو أكثر ، ويكون الانشطار عملية أسهل في التنفيذ ، ولكن لها العديد من الأضرار التي تكمن في إنتاج وتوليد نواة ذرة ثقيلة. الكثير من النفايات النووية المضرة بالبيئة ، بينما الاندماج النووي لا ينبعث منه غازات ، لذلك يعتبر عملية أكثر أمانًا من الانشطار النووي. توفير طاقة نظيفة غير محدودة ، بالإضافة إلى تكاليفها المنخفضة للغاية ، ولكي يحدث الاندماج النووي ، يجب أن:

• يتم تطبيق حرارة وضغط شديدين عليه ، خاصة على ذرات الهيدروجين ، لأن الحرارة والضغط يساعدان هذه الذرات على الانصهار. تم صنع نوى الديوتيريوم والتريتيوم ، وتوجد هاتان النويتان في الهيدروجين ، وتندمجان معًا لتكوين نواة هيليوم ونيوترون بالإضافة إلى إنتاج الكثير من الطاقة الهائلة.
• ثم يتم تسخين الوقود إلى درجات حرارة تزيد عن 150 مليون درجة مئوية ، لتكوين بلازما ساخنة من الجسيمات دون الذرية.
• تطبيق مجال مغناطيسي قوي على الهيدروجين لضغطه حتى ينتج البلازما ، ويعتمد هذا المجال المغناطيسي على إبعاد البلازما عن جدران المفاعل لضمان عدم تبريدها ، بالإضافة إلى ضمان ذلك. لا تفقد قدرتها على توليد كميات كبيرة من الطاقة ، وأن هذه البلازما مقيدة لفترات طويلة حتى يتم الاندماج.
• في محاولة لدفع الطاقة النظيفة وكذلك الوصول إلى درجات حرارة عالية ، يجب وضع نظائر الهيدروجين داخل جهاز الاندماج لتكوين البلازما ، حيث يتم فصل الأيونات والإلكترونات في هذه العملية.

درجة حرارة الشمس الاصطناعية

يمكن أن تصل درجة حرارة الشمس الاصطناعية HL-2M إلى أكثر من 150 مليون درجة مئوية ، وهو ما يزيد عشر مرات عن لب الشمس. سجل المفاعل الشرقي رقماً قياسياً جديداً حيث بلغت درجة حرارة بلازماه 216 مليون درجة فهرنهايت ، واستطاع العمل لمدة 20 ثانية عند 288 مليون درجة فهرنهايت ، حيث بلغت نواة الشمس حوالي 15 مليون درجة مئوية فقط ، وهذا يشير إلى أن المفاعل كان قادرة على لمس درجات حرارة أعلى بعشر مرات ، وبحسب صحيفة جلوبال تايمز الصينية ، فإن هذا الرقم هو رقم قياسي جديد للعلماء الصينيين ، هدف العلماء من المفاعل التجريبي هو الحفاظ على درجة حرارة عالية لفترات طويلة. من الوقت.

سابقًا في عام 2018 ، كانت درجة الحرارة القياسية 100 مليون درجة مئوية ، وأشار بوكيانغ إلى جلوبال تايمز أن هذا المشروع يقوم بتنمية خضراء في الصين ، وتابع قائلاً: “إنه مثل تكنولوجيا مستقبلية مهمة للغاية لدفع الصين نحو التنمية الخضراء. ” وقال: “ما زالت ثلاثة عقود جيدة قبل أن تتمكن الصين من رؤية شمس اصطناعية تعمل بكامل طاقتها”.

الصين تجعل الشمس تشرق في الليل

في 13 نوفمبر 2018 ، أعلن علمان معهد Hefei الصيني للعلوم الفيزيائية أنه طور مفاعلًا مصممًا لتقليد عملية الاندماج النووي التي تستخدم في الشمس الحقيقية لتوليد الطاقة ، وأن هذا المفاعل يسمى tokamak ، و تسمى بالشمس الاصطناعية ، وقد صممت عملية الاندماج النووي على أساس عملية الاندماج التي تستخدمها الشمس الحقيقية لتوليد الطاقة ، وتشكلت نقطة التحول هذه بتحقيق درجة حرارة إلكترون تبلغ 100 مليون درجة مئوية.

في عام 2019 ، أعلن المسؤولون الصينيون أنهم سينتهون من بناء هذا المشروع في نهاية عام 2019 ، وفي الواقع في اليوم الرابع من ديسمبر 2020 ، أعلنت المؤسسة الوطنية الصينية للطاقة النووية أن الصين بدأت تشغيل الشمس الاصطناعية ، وحققت الأول. البلازما لتشغيله.

مشروع الشمس الاصطناعية

تشارك الصين في مشروع الشمس الاصطناعية وتخطط لاستخدام الجهاز بالتعاون مع علماء يعملون في مجال المفاعل النووي الحراري المسمى ITER وهو أكبر مشروع بحثي متخصص في الاندماج النووي في العالم ، وأن فرنسا هي المقر الرئيسي لهذا المشروع ، ويعتبر هذا المشروع أكبر مشروع علمي عالمي تم تنفيذه بعد إنشاء محطة الفضاء الدولية التي تم إنشاؤها منذ أكثر من عشرين عامًا ، وأن كوريا الجنوبية لديها شمس اصطناعية خاصة بها تسمى أيضًا كوريا فائقة التوصيل Tokamak Advanced البحث ، واختصار اسم الشمس الاصطناعية في كوريا الجنوبية هو KSTAR ، وهذه الشمس تعمل في درجة حرارة عالية. درجة مئوية تساوي 100 مليون لمدة 20 ثانية.

الاندماج النووي هو المادة الرئيسية لتوليد الطاقة ، والتي تزود الشمس بالطاقة التي تحترق عند درجة حرارة 15 مليون درجة مئوية. عملية الانشطار التي تستخدم في الأسلحة الذرية ، بالإضافة إلى استخدامها في محطات الطاقة النووية التي تقسمها إلى أجزاء ، وأن الاندماج لا ينتج غازات الاحتباس الحراري ، على عكس الانشطار النووي ، ومخاطر الاندماج النووي أقل من مخاطر الانشطار النووي.

تجدر الإشارة أن تحقيق الاندماج مكلف للغاية حيث تبلغ التكلفة الإجمالية للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي ITER 22.5 مليار دولار.