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Jupiter in einen Stern verwandeln
Es geht im Wesentlichen darum, ob eine Fusion im Kern von Jupiter stattfinden kann oder stattfindet. Ich weiß, dass Jupiter kein Stern werden kann, aber ich begann mich zu fragen, ob Jupiter in der Lage ist, einige konstante niedrige Fusionsniveaus aufrechtzuerhalten. Dann begann ich mich zu fragen, ob ein Reaktor gebaut werden könnte, der solche Bedingungen nachahmt.
Alle Antworten/Meinungen zu allen folgenden Fragen sind willkommen. Meine Fragen sind möglicherweise nur deshalb überflüssig, weil ich versuche, die Fusion aus so vielen Perspektiven wie möglich zu verstehen.
1) Angenommen, es gibt eine perfekte Mischung aus Deuterium und Tritium im Kern von Jupiter, wäre es dann möglich, ein niedriges Maß an aufrechterhaltender Fusion zu erreichen, wenn man bedenkt, dass der Kern nur etwa 30.000 C hat?
2) Die Fusion erfordert Millionen von Grad, um sich zu entzünden. Gibt es andere Kriterien, die erfüllt werden können (Dichte, Elementprozentgehalt, Druck usw.), die die erforderliche Temperatur drastisch senken können?
3) Wenn ich in einem Labor eine kleine Skala von Jupiter herstellen würde, wo sein Kern die Größe eines Basketballs hat und es ideale Konzentrationen von Deuterium und Tritium gibt und alle anderen Bedingungen identisch sind, würde dann ein gewisses Maß an Fusion stattfinden? Wenn nicht, was müsste geändert werden? Müsste ich mehr Druck auf den Kern ausüben (und wie viel)? Muss ich die Temperatur erhöhen (und wie viel)?
Ich werde 3) beantworten, wie in diesem enzyklopädischen Eintrag zu sehen ist:
Praktische Bemühungen zur Nutzbarmachung von Fusionsenergie umfassen zwei grundlegende Ansätze zur Eindämmung eines Hochtemperaturplasmas von Elementen, die Kernfusionsreaktionen durchlaufen: magnetischer Einschluss und Trägheitseinschluss. Ein viel unwahrscheinlicherer, aber dennoch interessanter Ansatz basiert auf der durch Myonen katalysierten Fusion; Die Forschung zu diesem Thema ist von intrinsischem Interesse für die Kernphysik.
In einem Stern wird der Plasmaeinschluss durch die Schwerkraft und die enormen Drücke, die sie erzeugt, bereitgestellt. Im Labor ahmen sie das durch das nach, was das obige Zitat "Trägheitseinschluss" nennt .
Inertial Confinement Fusion (ICF) ist eine Art Fusionsenergieforschung, die versucht, Kernfusionsreaktionen durch Erhitzen und Komprimieren eines Brennstoffziels auszulösen, typischerweise in Form eines Pellets, das meistens eine Mischung aus Deuterium und Tritium enthält.
Um den Brennstoff zu komprimieren und zu erhitzen, wird der äußeren Schicht des Targets unter Verwendung von hochenergetischen Strahlen aus Laserlicht, Elektronen oder Ionen Energie zugeführt, obwohl aus einer Vielzahl von Gründen bisher fast alle ICF-Geräte Laser verwendet haben. Die erhitzte Außenschicht explodiert nach außen, erzeugt eine Reaktionskraft gegen den Rest des Ziels, beschleunigt es nach innen und komprimiert das Ziel. Dieser Prozess soll Schockwellen erzeugen, die sich durch das Ziel nach innen ausbreiten. Ein ausreichend starker Stoßwellensatz kann den Brennstoff im Zentrum so stark komprimieren und erhitzen, dass Fusionsreaktionen auftreten.
Dieser letzte Link beschreibt die Geschichte der verschiedenen Projekte. Wie bei allen kontrollierten Fusionsversuchen ist es das Versagen, die Gewinnschwelle zu erreichen und mehr Energie zu liefern, als für die anfängliche Fusion benötigt wird, was den Fortschritt in dieser Richtung aufrechterhält.
Brandon Enright
Peterh