Desvantagens da fusão nuclear

O gás hidrogénio devem ser aquecidos tão elevada como 100 milhões de graus (F 180000000) para introduzir um estado de plasma, onde os electrões carregados negativamente separam dos núcleos carregados positivamente, que são iões, porque eles são desequilibrada com uma carga positiva. Normalmente estas cargas positivas eletrostáticas fazer os núcleos repelem-se mutuamente, mas a estas temperaturas dos núcleos pode chegar perto o suficiente para o outro para fazer a força obrigatória nuclear dominar a força de repulsão eletrostática. A Associação Mundial Nuclear descreve como o fusível núcleos em conjunto para formar um único novo núcleo. Alguma da matéria é liberado na forma de energia.

Em estrelas, altas temperaturas e forças gravitacionais criar um ambiente de fusão. Na Terra, o desafio é fazer com que o combustível quente o suficiente, e mantê-lo confinado suficiente, para começar uma reação de fusão auto-sustentável chamada "ignição." HyperPhysics da Georgia State University descreve como uma bomba termonuclear, também chamado de uma bomba de hidrogênio ou bomba H, utiliza uma reação de fissão explosiva para comprimir e aquecer um núcleo de fusão secundária ao ponto de ignição, que então libera a energia principal da arma.

Porque os elétrons e núcleos são partículas carregadas, que irá alinhar-se a campos magnéticos poderosos, mantendo-os confinados. O Centro de Culham de Energia de Fusão descreve como o soviético desenvolvido "tokamak" desenho do reactor utiliza um recipiente de vácuo, a corrente eléctrica, ondas de rádio, átomos de hidrogénio e acelerados perpendicularmente campos magnéticos para aquecer e confinar o plasma no interior do reactor.

Um método mais recente chamada "confinamento inercial" incêndios que visa precisamente lasers em uma pequena pelota de combustível. A casca exterior das pelotas explode, comprimindo o núcleo de granulado de fusão onde a reacção se inflama.

Todos os métodos actuais para inflamar artificialmente fusão nuclear requer grandes quantidades de energia de entrada para iniciar a reacção, mesmo durante breves momentos em pequena escala. A combinação de temperatura, densidade de iões e o tempo necessário para produzir um ganho líquido de energia de fusão é chamado de Critério de Lawson. O Projeto de Joint European Torus, reator de fusão a maior do tipo tokamak no mundo de hoje, estuda plasma em grande escala, mas ainda está aquém das dimensões que um reator de fusão produtiva requer.

Um projecto sucessor permanente nomeado o Reactor Termonuclear Experimental Internacional, um esforço de pesquisa combinado unindo seis países ea União Europeia, espera para aplicar a economia de escala para a fusão nuclear. O interior do seu vaso do reator será de 19 metros (62 pés) de diâmetro, e o navio vai pesar 5.000 toneladas. A Associação Mundial Nuclear explica que um navio maior permite mais tempo de confinamento de plasma. Primeira proposta pela União Soviética em 1985, o projeto não deverá gerar plasma até 2026.

Ao contrário de radiação eletromagnética, como ondas de rádio, radiação de neutrões assume a forma de partículas (nêutrons) que são capazes de fazer outros materiais radioativos, e alterando suas propriedades físicas. Nêutrons não carregam uma carga elétrica, para que eles não estão confinados por campos magnéticos, como os elétrons e núcleos no plasma de hidrogênio. A Comissão Reguladora Nuclear EUA explica como muito blindagem de espessura de concreto ou água é necessária para conter ou absorver radiação de neutrões.

Uma pesquisa publicada no Journal of Minerais, Metais e Materiais em 2001 descreve como radiação de neutrões degrada a resistência à fratura de aço usado nos vasos de pressão em torno núcleos dos reatores, através de um processo conhecido como fragilização irradiação. Casos graves de fratura pode exigir o recozimento dos vasos, ou então a usina nuclear pode ter de ser fechada prematuramente.