Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 46 - Den termonukleära reaktorn, av Jan Flinta
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Den termonukleära reaktorn
Civilingenjör Jan Flinta, Stockholm
621.039.5
Arbetet på utnyttjande av energi, frigjord vid
sammanslagning (fusion) av lätta atomkärnor
företrädesvis väteisotoper på grund av allmän
värmerörelse, har nu framskridit så långt att
de teoretiska förutsättningarna i viss mån
klarlagts; olika tekniska lösningar har
diskuterats1-10, och några laboratorieförsök har
utförts11-16.
Reaktionens tändning åstadkommes genom att
man höjer temperaturen i en plasma, dvs. en
atmosfär av fria atomkärnor till det höga
värde som fordras för att en fusionsreaktion skall
vara möjlig. Detta har visat sig vara ett av de
svåraste problemen. Vid studiet av effekt- och
energibehovet för tändning finner man att
denna bör ske vid ett lågt gastryck, som sedan
höjs. Det förefaller också tänkbart att tända
fast materia, dvs. en "tändhatt". Ett annat av
de svåraste problemen är sammanhållningen
av den flera hundra miljoner grader heta
plasman. Studiet av reaktionshastigheten visar att
endast ett stationärt magnetfält kan komma till
användning härför.
Grundprinciper
Utgår man från partikeltätheten i plasman,
kan man beräkna t.ex. trycket i
reaktionszonen, erforderlig starttid, utnyttjningsbart
energiinnehåll, effekt per volymsenhet,
strålningsförluster, energiförbrukning vid start,
neutron- och värmeflöde från reaktionszonen
(tabell 1).
Vid den lägsta, i tabellen angivna
partikeltätheten kan man troligen starta en reaktion.
Den högsta partikeltätheten vid praktisk drift
Tabell 1. Driftdata för D-D-fusionsreaktioner och en termonukleär reaktor
10" 1015 Partikeltäthet i plasman atomer/cm3 1019 10" 1018 10a 1022 1023
1. Gastrvck vid ca 20°C .............. 3 30 300
torr 3 30
at a 40 400 4 000
2. Tryck i plasman .................. 15 150 1 500 1,5X10* 1,5X105 1,5X10® 1,5X109 1,5 X1010
3. Reaktionshalveringstid x .......... 300 30 3 0,3 0,03 3X10"5 3X10’9 3X10"7
4. Starttid 0,2 r ..................... 60 6 0,6 0,06 0,006 6X10’6 6X10"7 6X10"®
5. Fri medelväglängd L.............. 2X1011 2X1010 2X109 2X108 2X107 2X104 2X103 2X102
6. Effektiv volym V ................. .... m3 10 10 10 10 10 2X10"® 2X10’9 2X10"10
Per volymsenhet
7. Effekt vid starkt magnetfält q..... . W/cm3 0,1 10 103 105 107 1013 1015 1017
8. Energiinnehåll Q ................. Ws/cm3 60 600 6 000 60 000 6X105 6X10® 6X109 6X1010
9. Utnyttjningsbart energiinnehåll Q/10 Ws/cm3 6 60 600 6 000 6X104 6X107 6X10® 6X109
10. Upphettning av gasen till 100 keV G
a. energi ........................ Ws/cm3 1,6 16 160 1,6X103 1,6X104 1,6X107 1,6X10® 1,6X109
b. effekt vid 10 °/o utnyttjning .... . W/cm3 0,025 2,5 250 2,5 XI O4 2,5 X108 2,5 x1c12 2,5 XI014 2,5 X1018
11. Strålningseffekt s ................ . W/cm3 0,02 2 200 2X104 2X108 2X1012 2X1014 2X1018
12. Startenergi E .................... Ws/cm3 3 30 300 3 000 3X104 3X107 3X108 3X109
På effektiv volym
13. Effektgenerering qV .............. . .. MW 1 102 104 106 108 2X105 2X10° 2X107
14. Startenergi EV ................... . . MWs 30 300 3 000 3X104 3X105 0,6 0,6 0,6
15. Totalt neutronflöde ............... 3X10* 3X1020 3X1022 3X1034 3X1028
16. Neutronflöde till kylmanteln ...... 3X1012 3X10" 3X1018 3X10M 3X1020
17. Värmeflöde till kylmanteln ........ . W/cm2 2,5 250 25 000 2,5X10G 2,5X10® 1011 10la 10"
TEKNISK TIDSKRIFT 1957 jf(?57
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>