Переводчик: Роберт Такер Рецензент: Denise RQ
То, что позади меня, является электростанцией Вселенной.
Это просто обычная звезда.
Это наше Солнце.
И эта электростанция работает миллиарды лет,
надежно поставляя энергию нам и остальной части Вселенной
просто путем излучения света.
Итак, это очень хорошая вещь, и она, очевидно, работает,
и механизм, с помощью которого он работает, является слиянием,
и я расскажу вам кое-что об этом.
Но я также задам вопрос:
можем ли мы перенести этот механизм на Землю напрямую?
И ответ — нет, ни в коем случае.
Солнце слишком велико, Солнце слишком жарко, Солнце слишком плотное,
все говорит против этого;
но … и рассказ о том, но:
мы должны строить машины, умные машины;
мы, люди, должны строить машины
чтобы имитировать этот процесс, чтобы привести его на Землю.
Итак, для этого нам нужно понять несколько мелочей физики.
Не бойся.
Вы должны тщательно различать деление и слияние.
Деление — расщепление тяжелых ядер; Слияние сплавляет легкие ядра.
И они оба принадлежат к одному и тому же процессу:
это преобразование массы в энергию,
и это известная формула Эйнштейна E = mc²,
и это общий механизм.
И эта энергия выпускается просто по скорости, кинетической энергией, теплом другими словами.
Таким образом, он выделяет тепло.
И это то, что мы хотели бы использовать.
И для этого нам нужно использовать трюк.
Вместо использования обычного водорода мы используем варианты водорода.
И эти два так называемых изотопа называются дейтерием и тритием.
Дейтерий — просто тяжелый водород, тритий — сверхтяжелый водород.
Оба они на самом деле представляют собой изотопы водорода,
они ведут себя как водород, только математика отличается.
И вы можете гораздо легче их сплавить, чем обычный водород,
чем водород, который мы знаем из повседневного мира.
И когда мы сплавляем их, они сталкиваются,
и при столкновении они генерируют ядро гелия, альфа-частицу,
и нейтрон, и много энергии.
И это тот процесс, который мы хотели бы использовать; мы, ученые-сварщики.
И для того, чтобы понять, что это за топливо:
один грамм слитого дейтерий-трития
выпускает ту же энергию, что и 10 миллионов граммов сжигаемого угля.
И вот, это фантастическое топливо.
Итак, вы можете сказать: доступно ли это на Земле или это просто сон?
И ответ «да», он в основном доступен.
Таким образом, дейтерий находится только в морской воде, в низкой концентрации,
но нам не нужно многого.
Тритий доступен на Земле
используя механизм
который генерирует тритий из лития.
Итак, если вы теперь собрали все вместе,
вы можете сказать, что наполовину заполненная ванна с водой и аккумулятор —
здесь в этом мобильном телефоне есть литий-ионный аккумулятор —
выпустит достаточно энергии
для обеспечения среднего европейца в течение 25 лет электрической энергией.
Это, конечно, большое, большое обещание.
Как это сделать?
И это большое обещание заставило человечество уже 50 лет
чтобы изучить, как он может работать.
И на этой диаграмме показаны первые дни исследований слияния.
Это с 1950-х годов, так что из Лос-Аламоса [Lab]
и они построили устройство, машину.
И есть это кольцо в фоновом режиме —
в центре фотографии, есть кольцо с фиолетовым свечением —
и это кольцо, вместе с тем, что окружено
был назван Maybeatron —
и это потому, что ученые не знали, будет ли это работать вообще.
Он работал как-то, но недостаточно,
потому что очень простая проблема слияния — слияние, очень легко сделать.
Известный фундаментальный ядерный процесс известен, и его легко сделать.
Упражнение состоит в том, чтобы сделать много процессов слияния в одно и то же время.
Опять же, нам нужно много слияния
чтобы генерировать значительные объемы энергии.
Итак, стало очевидно
что нужно работать над разными вещами, чтобы построить правильную машину.
Вероятно, что «Уацетрон» не был правильной машиной.
Многие, многие другие следовали за другими поколениями,
и я хотел бы сообщить вам о текущем статусе.
Итак, магнитное поле очень важно:
вы должны использовать магнитное поле
чтобы ограничить этот супер-горячий газ, который мы называем плазмой.
И вы могли бы увидеть плазму уже в реальности
если вы видели Северное сияние или Аврора Бореалис.
Это фотография через окно самолета
Авроры Бореалис над Северным полюсом.
Структура Aurora Borealis —
эта полоскоподобная структура дается магнитным полем Земли.
Так что это естественно.
И плазма на самом деле является ингредиентом, который является кипящим супом
что слияние происходит столько раз, сколько должно быть
чтобы действительно получить энергию.
Это в стандартной машине.
Мы строим науку о слиянии:
он называется токамак — токамак, а не томагавк;
это большая разница!
Токамак состоит из сверхпроводящих катушек
в котором работает очень сильный ток.
Он также основан на сильном токе в реальной плазме,
и плазма имеет кольцевую форму.
Итак, это фиолетовое кольцо,
или это пурпурное кольцо, показанное там,
представляет собой реальную плазму, прикрепленную к магнитному полю.
Это основной принцип токамака,
и в настоящее время,
мы достаточно храбры в исследованиях фьюжн, чтобы строить большие машины,
потому что они должны быть большими, чтобы иметь много реакций синтеза.
Самый большой токамак в мире, который сейчас находится в стадии строительства,
является токамак ИТЭР на юге Франции.
И это мир токамак в некотором смысле.
Это не только большой токамак, самый большой токамак в мире,
но это также мировой проект,
потому что в проекте ИТЭР задействована половина человечества:
Китая, США, России, ЕС, Индии, Японии и Южной Кореи.
Они все объединяют силы, чтобы строить
это действительно большой сверхпроводящий токамак на юге Франции.
И эта машина начнет работать в 2025 году.
Это большой, большой проект.
Есть еще одна концепция, которая называется стелларатором.
Стелларатор означает приведение [мощности] звезды на Землю.
И здесь, снова в синем, отображаются магниты
которые генерируют магнитное поле.
И в желтом,
это форма плазмы, заданная геометрией магнитного поля.
Стеллараторы нуждаются в оптимизации.
Что означает оптимизация?
Оптимизация означает создание ряда критериев:
хорошая стабильность плазмы, улучшенная теплоизоляция,
равновесие, конфайнмент, подобные вещи.
И вы бросаете все, все эти требования,
в комплекте компьютерных кодов —
очень массовые компьютерные коды с большим количеством теории плазмы в нем —
и тогда вам нужно сделать
все эти ужасно сложные вычисления с использованием суперкомпьютеров.
И суперкомпьютер
который подсчитал Wendelstein 7-X — это наш стелларатор —
был Cray X-MP.
Опять же, это устройство обладает большей мощностью компьютера, чем Cray X-MP —
это восходит к середине 80-х годов, и суперкомпьютеры теперь выглядят по-другому:
нО ТЕМ НЕМЕНЕЕ,
вычислительной мощности было достаточно, чтобы определить форму катушек.
Эти расчеты повторялись и подтверждались много раз,
и поэтому мы довольно уверены
что мы нашли правильное магнитное поле.
Стелларатор Wendelstein 7-X состоит из следующих элементов:
плазмы — так это форма плазмы,
он выглядит немного как искривленная шина велосипеда —
катушки магнитного поля, эти расчетные катушки магнитного поля;
другой набор катушек, чтобы немного изменить магнитное поле;
массивная стальная конструкция, которая несет эти катушки —
каждая катушка весит шесть тонн и имеет диаметр три метра —
и, конечно же, многие трубы и разъемы
для соединения магнитной системы;
а также внешний сосуд —
это массивный стальной сосуд
потому что катушки должны работать в вакууме
так как для сверхпроводимости,
вы должны охлаждать катушки до минус 270 градусов по Цельсию.
Вот тогда внешняя форма машины.
Он выглядит немного как космический корабль,
Поэтому журнал «Наука» написал
это похоже на Тысячелетний Сокол Хан Соло,
и они также писали, что эта машина была разработана в аду.
Это все не так;
это всего лишь своего рода инженерное упражнение, и это машина в реальности.
И у вас также есть сравнение с человеком.
Это сложная машина.
Четыреста технических специалистов, инженеров и ученых
проработали 20 лет, чтобы построить машину в Грайфсвальде, Северная Германия.
Двадцать лет, миллион часов собрания.
И машина работает.
Мы нажимали кнопку,
и физики в центре делали эту работу для нас.
На вставке вы также видите плазму.
Плазма светится красиво голубоватым и красноватым.
Это разные стадии развития плазмы.
Машина работает отлично.
Это очень удовлетворительно после 20 лет строительства,
и мы надеемся на производительность этой машины.
И вот производительность:
В сосуд вводили 0,01 г водорода,
нагревается с мощностью 4 млн. Вт микроволновой энергии
до 100 миллионов градусов по Цельсию для электронов
и 20 миллионов градусов по Цельсию для водорода.
Это было не так плохо для первого шага машины.
Мы должны увеличить плотность частиц в 5 раз,
который звучит легко,
но для этого требуется больше тепловой энергии.
В настоящее время мы модернизируем машину для увеличения тепловой мощности
до десяти миллионов ватт, до десяти мегаватт, для десятисекундных импульсов,
и позже, также для более длинных.
В заключение я хотел бы остановиться.
Я хотел бы сделать здесь случай для слияния.
Fusion чист;
он не имеет выбросов CO₂ — ключевое слово «изменение климата»;
нет долгосрочных отходов — отличных от деления;
в изобилии — достаточно топлива для слияния в течение миллионов лет;
и он доступен для всех —
поэтому никто не владеет топливом для слияния, что очень важно, конечно;
это безопасно — катастрофических отказов нет;
и это экономически —
машины дороги, но стоимость топлива в основном равна нулю.
Двумя ключевыми машинами в мире являются:
Wendelstein 7-X —
здесь миссия состоит в том, чтобы помочь создать водородную плазму в течение 30 минут,
и это никогда не было сделано раньше, стандарт составляет несколько секунд до сих пор;
и миссия ИТЭР заключается в создании плазмы плавления
который генерирует в десять раз больше энергии, чем необходимо для создания плазмы.
Я думаю, что это будет серьезный прорыв,
и тогда у нас есть новый первичный источник энергии,
и я должен сказать
это единственный новый источник первичной энергии, над которым работает человечество.
Спасибо за Ваше внимание.
(Аплодисменты)
То, что позади меня, является электростанцией Вселенной.
Это просто обычная звезда.
Это наше Солнце.
И эта электростанция работает миллиарды лет,
надежно поставляя энергию нам и остальной части Вселенной
просто путем излучения света.
Итак, это очень хорошая вещь, и она, очевидно, работает,
и механизм, с помощью которого он работает, является слиянием,
и я расскажу вам кое-что об этом.
Но я также задам вопрос:
можем ли мы перенести этот механизм на Землю напрямую?
И ответ — нет, ни в коем случае.
Солнце слишком велико, Солнце слишком жарко, Солнце слишком плотное,
все говорит против этого;
но … и рассказ о том, но:
мы должны строить машины, умные машины;
мы, люди, должны строить машины
чтобы имитировать этот процесс, чтобы привести его на Землю.
Итак, для этого нам нужно понять несколько мелочей физики.
Не бойся.
Вы должны тщательно различать деление и слияние.
Деление — расщепление тяжелых ядер; Слияние сплавляет легкие ядра.
И они оба принадлежат к одному и тому же процессу:
это преобразование массы в энергию,
и это известная формула Эйнштейна E = mc²,
и это общий механизм.
И эта энергия выпускается просто по скорости, кинетической энергией, теплом другими словами.
Таким образом, он выделяет тепло.
И это то, что мы хотели бы использовать.
И для этого нам нужно использовать трюк.
Вместо использования обычного водорода мы используем варианты водорода.
И эти два так называемых изотопа называются дейтерием и тритием.
Дейтерий — просто тяжелый водород, тритий — сверхтяжелый водород.
Оба они на самом деле представляют собой изотопы водорода,
они ведут себя как водород, только математика отличается.
И вы можете гораздо легче их сплавить, чем обычный водород,
чем водород, который мы знаем из повседневного мира.
И когда мы сплавляем их, они сталкиваются,
и при столкновении они генерируют ядро гелия, альфа-частицу,
и нейтрон, и много энергии.
И это тот процесс, который мы хотели бы использовать; мы, ученые-сварщики.
И для того, чтобы понять, что это за топливо:
один грамм слитого дейтерий-трития
выпускает ту же энергию, что и 10 миллионов граммов сжигаемого угля.
И вот, это фантастическое топливо.
Итак, вы можете сказать: доступно ли это на Земле или это просто сон?
И ответ «да», он в основном доступен.
Таким образом, дейтерий находится только в морской воде, в низкой концентрации,
но нам не нужно многого.
Тритий доступен на Земле
используя механизм
который генерирует тритий из лития.
Итак, если вы теперь собрали все вместе,
вы можете сказать, что наполовину заполненная ванна с водой и аккумулятор —
здесь в этом мобильном телефоне есть литий-ионный аккумулятор —
выпустит достаточно энергии
для обеспечения среднего европейца в течение 25 лет электрической энергией.
Это, конечно, большое, большое обещание.
Как это сделать?
И это большое обещание заставило человечество уже 50 лет
чтобы изучить, как он может работать.
И на этой диаграмме показаны первые дни исследований слияния.
Это с 1950-х годов, так что из Лос-Аламоса [Lab]
и они построили устройство, машину.
И есть это кольцо в фоновом режиме —
в центре фотографии, есть кольцо с фиолетовым свечением —
и это кольцо, вместе с тем, что окружено
был назван Maybeatron —
и это потому, что ученые не знали, будет ли это работать вообще.
Он работал как-то, но недостаточно,
потому что очень простая проблема слияния — слияние, очень легко сделать.
Известный фундаментальный ядерный процесс известен, и его легко сделать.
Упражнение состоит в том, чтобы сделать много процессов слияния в одно и то же время.
Опять же, нам нужно много слияния
чтобы генерировать значительные объемы энергии.
Итак, стало очевидно
что нужно работать над разными вещами, чтобы построить правильную машину.
Вероятно, что «Уацетрон» не был правильной машиной.
Многие, многие другие следовали за другими поколениями,
и я хотел бы сообщить вам о текущем статусе.
Итак, магнитное поле очень важно:
вы должны использовать магнитное поле
чтобы ограничить этот супер-горячий газ, который мы называем плазмой.
И вы могли бы увидеть плазму уже в реальности
если вы видели Северное сияние или Аврора Бореалис.
Это фотография через окно самолета
Авроры Бореалис над Северным полюсом.
Структура Aurora Borealis —
эта полоскоподобная структура дается магнитным полем Земли.
Так что это естественно.
И плазма на самом деле является ингредиентом, который является кипящим супом
что слияние происходит столько раз, сколько должно быть
чтобы действительно получить энергию.
Это в стандартной машине.
Мы строим науку о слиянии:
он называется токамак — токамак, а не томагавк;
это большая разница!
Токамак состоит из сверхпроводящих катушек
в котором работает очень сильный ток.
Он также основан на сильном токе в реальной плазме,
и плазма имеет кольцевую форму.
Итак, это фиолетовое кольцо,
или это пурпурное кольцо, показанное там,
представляет собой реальную плазму, прикрепленную к магнитному полю.
Это основной принцип токамака,
и в настоящее время,
мы достаточно храбры в исследованиях фьюжн, чтобы строить большие машины,
потому что они должны быть большими, чтобы иметь много реакций синтеза.
Самый большой токамак в мире, который сейчас находится в стадии строительства,
является токамак ИТЭР на юге Франции.
И это мир токамак в некотором смысле.
Это не только большой токамак, самый большой токамак в мире,
но это также мировой проект,
потому что в проекте ИТЭР задействована половина человечества:
Китая, США, России, ЕС, Индии, Японии и Южной Кореи.
Они все объединяют силы, чтобы строить
это действительно большой сверхпроводящий токамак на юге Франции.
И эта машина начнет работать в 2025 году.
Это большой, большой проект.
Есть еще одна концепция, которая называется стелларатором.
Стелларатор означает приведение [мощности] звезды на Землю.
И здесь, снова в синем, отображаются магниты
которые генерируют магнитное поле.
И в желтом,
это форма плазмы, заданная геометрией магнитного поля.
Стеллараторы нуждаются в оптимизации.
Что означает оптимизация?
Оптимизация означает создание ряда критериев:
хорошая стабильность плазмы, улучшенная теплоизоляция,
равновесие, конфайнмент, подобные вещи.
И вы бросаете все, все эти требования,
в комплекте компьютерных кодов —
очень массовые компьютерные коды с большим количеством теории плазмы в нем —
и тогда вам нужно сделать
все эти ужасно сложные вычисления с использованием суперкомпьютеров.
И суперкомпьютер
который подсчитал Wendelstein 7-X — это наш стелларатор —
был Cray X-MP.
Опять же, это устройство обладает большей мощностью компьютера, чем Cray X-MP —
это восходит к середине 80-х годов, и суперкомпьютеры теперь выглядят по-другому:
нО ТЕМ НЕМЕНЕЕ,
вычислительной мощности было достаточно, чтобы определить форму катушек.
Эти расчеты повторялись и подтверждались много раз,
и поэтому мы довольно уверены
что мы нашли правильное магнитное поле.
Стелларатор Wendelstein 7-X состоит из следующих элементов:
плазмы — так это форма плазмы,
он выглядит немного как искривленная шина велосипеда —
катушки магнитного поля, эти расчетные катушки магнитного поля;
другой набор катушек, чтобы немного изменить магнитное поле;
массивная стальная конструкция, которая несет эти катушки —
каждая катушка весит шесть тонн и имеет диаметр три метра —
и, конечно же, многие трубы и разъемы
для соединения магнитной системы;
а также внешний сосуд —
это массивный стальной сосуд
потому что катушки должны работать в вакууме
так как для сверхпроводимости,
вы должны охлаждать катушки до минус 270 градусов по Цельсию.
Вот тогда внешняя форма машины.
Он выглядит немного как космический корабль,
Поэтому журнал «Наука» написал
это похоже на Тысячелетний Сокол Хан Соло,
и они также писали, что эта машина была разработана в аду.
Это все не так;
это всего лишь своего рода инженерное упражнение, и это машина в реальности.
И у вас также есть сравнение с человеком.
Это сложная машина.
Четыреста технических специалистов, инженеров и ученых
проработали 20 лет, чтобы построить машину в Грайфсвальде, Северная Германия.
Двадцать лет, миллион часов собрания.
И машина работает.
Мы нажимали кнопку,
и физики в центре делали эту работу для нас.
На вставке вы также видите плазму.
Плазма светится красиво голубоватым и красноватым.
Это разные стадии развития плазмы.
Машина работает отлично.
Это очень удовлетворительно после 20 лет строительства,
и мы надеемся на производительность этой машины.
И вот производительность:
В сосуд вводили 0,01 г водорода,
нагревается с мощностью 4 млн. Вт микроволновой энергии
до 100 миллионов градусов по Цельсию для электронов
и 20 миллионов градусов по Цельсию для водорода.
Это было не так плохо для первого шага машины.
Мы должны увеличить плотность частиц в 5 раз,
который звучит легко,
но для этого требуется больше тепловой энергии.
В настоящее время мы модернизируем машину для увеличения тепловой мощности
до десяти миллионов ватт, до десяти мегаватт, для десятисекундных импульсов,
и позже, также для более длинных.
В заключение я хотел бы остановиться.
Я хотел бы сделать здесь случай для слияния.
Fusion чист;
он не имеет выбросов CO₂ — ключевое слово «изменение климата»;
нет долгосрочных отходов — отличных от деления;
в изобилии — достаточно топлива для слияния в течение миллионов лет;
и он доступен для всех —
поэтому никто не владеет топливом для слияния, что очень важно, конечно;
это безопасно — катастрофических отказов нет;
и это экономически —
машины дороги, но стоимость топлива в основном равна нулю.
Двумя ключевыми машинами в мире являются:
Wendelstein 7-X —
здесь миссия состоит в том, чтобы помочь создать водородную плазму в течение 30 минут,
и это никогда не было сделано раньше, стандарт составляет несколько секунд до сих пор;
и миссия ИТЭР заключается в создании плазмы плавления
который генерирует в десять раз больше энергии, чем необходимо для создания плазмы.
Я думаю, что это будет серьезный прорыв,
и тогда у нас есть новый первичный источник энергии,
и я должен сказать
это единственный новый источник первичной энергии, над которым работает человечество.
Спасибо за Ваше внимание.
(Аплодисменты)
Please follow and like us:
Be First to Comment