410 likes | 711 Views
Fuzija – Energija prihodnosti. Čaka nas šolska ura predavanja, sledi ogled filma ter interaktivne razstave. nazaj. naprej. Prebivalstvo in energija - graf. Število prebivalcev. Leta 2100 bo predvidoma na svetu že 8 do 10 milijard prebivalcev. Poraba energije v milijardah ton premoga. leto.
E N D
Fuzija – Energija prihodnosti Čaka nas šolska ura predavanja, sledi ogled filma ter interaktivne razstave. nazaj naprej
Prebivalstvo in energija - graf Število prebivalcev Leta 2100 bo predvidoma na svetu že 8 do 10 milijard prebivalcev. Poraba energije v milijardah ton premoga leto nazaj
Odkod? - slika Tovarne elektrike: Hidroelektrarne Termoelektrarna Jedrska elektrarna Elektrarna na veter
Od kod energija? • Fosilna goriva: • omejene količine • globalno segrevanje ozračja • onesnaževanje ozračja • odvisnost Evrope od uvoza • Alternativa fosilnim gorivom: • količina? • sprejemljivost? • cena? • razpoložljivost? Fuzijska elektrarna nazaj naprej
Fuzija – naravni pojav Fuzija spontano poteka na zvezdah pri 15 milijonov stopinj celzija Fuzija je jedrska reakcija zlitja jeder. nazaj naprej fuzija na soncu atom E = m c2 Kemijska reakc. Jedrska reakcija
E = mc2 Tipična sproščena energija ob jedrski reakciji ~ 1MeV nazaj
Atom = jedro + elektroni atom vodika atom helija Izotopi vodika n p+ p+ n p+ n e- e- e- vodik devterij tritij nazaj
Reakcija devterij - tritij Na Zemlji poteka fuzijska reakcija med dvema izotopoma vodika: devterijem in tritijem Visoka temperatura je potrebna za premostitev električnega odboja Za fuzijo potrebujemo več kot 100 milijonov stopinj Celzija izotopi E = m c2
Kemijske reakcije Tipična sproščena energija ob jedrski reakciji ~ 1eV 2H2 + O2→ 2H2O nazaj
Majhna poraba goriva pri fuziji Vozilo na vodik: Klasičen motor: doseg 200 km Z fuzijo: 200 milijonov km Vozilo na vodik nazaj
Fuzijska reakcija okolje gorivo varnost _ zahtevnost + izotopi nazaj naprej devterij tritij
Gorivo – majhna poraba TE JE fuzijska elektrarna 1 tovornjak urana 100 000 vagonov premoga 1 kombi devterija in tritija tritij - premog nazaj naprej proizvodnja tritija
Fuzijsko gorivo nazaj
Majhen vpliv na okolje • ni toplogrednih plinov • ni močno radioaktivnih odpadkov • reaktor je ponovno uporaben radioaktivnost nazaj naprej topla greda
Varnost V fuzijski elektrarni bi v vsakem trenutku gorel le en gram mešanice devterij- tritij V primeru kakršnekoli nesreče v elektrarni ne bi bila potrebna evakuacija okoliškega prebivalstva nazaj naprej
Fuzija je zahtevna Temperatura: nad 100 milijonov stopinj celzija Za plazmo zelo visoka gostota snovi Dolgo vzdrževanje fuzijskih pogojev nazaj naprej
Vrste fuzije Fuzija z vztrajnostnim zadrževanjem Fuzija z magnetnim zadrževanjem nazaj naprej
Agregatna stanjasnovi plazma 10000°C plinasto tekoče trdno 100°C 0°C nazaj naprej
Primeri plazme in njena uporaba varjenje s plazmo plazma TV strela neonske luči nazaj naprej
Kaj je plazma ? Elektroni krožijo okrog jeder v atomih Elektroni so ločeni od jeder in so prosto gibljivi Plazma: vsi delci so električno nabiti Plin: delci so električno nevtralni nazaj naprej atom
Magnetno polje Elektromagneti
Magnetna fuzija Vroča plazma brez magnetnega polja Vroča plazma v magnetnem polju nazaj naprej
Magnetna fuzija nazaj naprej
Magnetna fuzija nazaj naprej
Magnetna fuzija nazaj naprej
Izvedba Toroidna izvedba ima nizke izgube in omogoča ustrezno zadrževanje plazme Tokamak Rusko: Toroydal’naya Kamera i Magnitnaya Katushka nazaj naprej tokamaki in stelaratorji segrevanje plazme
Segrevanje plazme nazaj
Sestavni deli tokamaka Kriostat Osrednji elektromagnet Vakuumska posoda Tuljava za toroidno polje Obloga V notranji oblogi vakuumske posode se tvori tritij. V njem poteka tudi pretvorba fuzijske energije Diverter naloga diverterja je čiščenje palazme nazaj naprej
Tokamaki in stelaratorji Stelarator Tokamak Tokamaki imajo enostaven sistem tuljav in magnetno polje z enostavno simetrijo. Stelaratorji lahko nepretrgoma delujejo brez dodatnih sistemov • Močno magnetno polje (100,000-krat močnejše od zemeljskega) • Velik električni tok (10-20 MA) • Tokamak deluje kot velik transformator • Magnetno polje nima enostavne simetrije • V osnovi zmožnost nepretrganega delovanja nazaj
Fuzijska elektrarna nazaj naprej
Na poti k fuzijski elektrarni ? DEMO 2035 ITER 2021 JET 1990 nazaj naprej razvoj tokamakov
1990 JET nazaj naprej
2021 ITER nazaj naprej
Razvoj tokamakov napredek leto nazaj
Cadarache – Francija 2013 nazaj naprej ITER
Število prebivalcev in potrebe po energiji v svetu potrebe po energiji leta 2100 Leta 2100 8 – 12 milijard Današnje potrebe po energiji Danes 6 milijard nazaj naprej prebivalstvo in energija evropa ponoči energijski kolač
Raziskave fuzije potekajo po vsem svetu nazaj naprej
Ustvarjalci zvezd Trajanje: 8 min nazaj naprej