ዛሬ ብዙ አገሮች በቴርሞኑክሌር ምርምር እየተሳተፉ ነው። መሪዎቹ የአውሮፓ ህብረት፣ አሜሪካ፣ ሩሲያ እና ጃፓን ሲሆኑ የቻይና፣ ብራዚል፣ ካናዳ እና ኮሪያ ፕሮግራሞች በፍጥነት እያደጉ ናቸው። መጀመሪያ ላይ በዩናይትድ ስቴትስ እና በዩኤስኤስአር ውስጥ የተዋሃዱ ሪአክተሮች ከኒውክሌር ጦር መሳሪያ ልማት ጋር የተቆራኙ እና በ1958 በጄኔቫ የተካሄደው አቶምስ ለሰላም ኮንፈረንስ እስኪደርስ ድረስ ተመድበው ቆይተዋል። የሶቪየት ቶካማክ ከተፈጠረ በኋላ በ 1970 ዎቹ ውስጥ የኑክሌር ውህደት ምርምር "ትልቅ ሳይንስ" ሆነ. ነገር ግን የመሳሪያዎቹ ዋጋ እና ውስብስብነት ጨምሯል አለም አቀፍ ትብብር ብቸኛው የቀጣይ መንገድ እስከሚሆን ድረስ።
Fusion ሪአክተሮች በአለም ላይ
ከ1970ዎቹ ጀምሮ፣ የውህደት ኢነርጂ የንግድ አጠቃቀም ያለማቋረጥ በ40 ዓመታት ወደ ኋላ ተገፋ። ሆኖም፣ በቅርብ ዓመታት ውስጥ ይህን ጊዜ ሊያሳጥሩ የሚችሉ ብዙ ነገሮች ተከስተዋል።
የአውሮፓው ጄት፣ የብሪቲሽ MAST እና የሙከራ ውህደት ሬአክተር TFTR ጨምሮ በርካታ ቶካማኮች ተገንብተዋል በፕሪንስተን፣ አሜሪካ። አለም አቀፉ የአይተር ፕሮጄክት በአሁኑ ሰአት በፈረንሳይ Cadarache በመገንባት ላይ ነው። ትልቁ ይሆናል።ቶካማክ በ2020 ሥራ ሲጀምር። እ.ኤ.አ. በ 2030 ፣ CFETR በቻይና ውስጥ ይገነባል ፣ ይህም ከ ITER በላይ ይሆናል። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ፒአርሲ በ EAST የሙከራ ልዕለ አፈጻጸም ቶካማክ ላይ ምርምር እያካሄደ ነው።
Fusion reactors የሌላ አይነት - ስቴላተሮች - በተመራማሪዎች ዘንድም ታዋቂ ናቸው። ከትልቁ አንዱ የሆነው ኤልኤችዲ በ1998 በጃፓን ናሽናል ፊውሽን ኢንስቲትዩት ውስጥ መሥራት ጀመረ። ምርጡን መግነጢሳዊ ፕላዝማ እገዳ ውቅር ለማግኘት ይጠቅማል። የጀርመኑ ማክስ ፕላንክ ኢንስቲትዩት ከ1988 እስከ 2002 በጋርሺንግ በሚገኘው በዌንደልስታይን 7-AS ሬአክተር ላይ እና በአሁኑ ጊዜ ከ19 ዓመታት በላይ በመገንባት ላይ ባለው ዌንደልስታይን 7-ኤክስ ላይ ምርምር አድርጓል። ሌላ የቲጂአይ ስቴላሬተር በማድሪድ ፣ ስፔን ውስጥ እየሰራ ነው። በዩኤስ ውስጥ የዚህ ዓይነቱ የመጀመሪያው ፊውዥን ሬአክተር በ1951 የተገነባበት የፕሪንስተን ፕላዝማ ፊዚክስ ላብራቶሪ (PPPL)፣ በ2008 የ NCSX ን ግንባታ አቁሞ በዋጋ ብዛት እና በገንዘብ እጥረት።
በተጨማሪም በማይነቃነቅ ቴርሞኑክሌር ውህደት ላይ በተደረገው ጥናት ከፍተኛ መሻሻል ታይቷል። በሊቨርሞር ናሽናል ላቦራቶሪ (ኤልኤልኤንኤል) የ7 ቢሊዮን ዶላር ብሄራዊ ተቀጣጣይ ፋሲሊቲ ግንባታ በመጋቢት 2009 ተጠናቀቀ። የፈረንሳይ ሌዘር ሜጋጁል (LMJ) በጥቅምት 2014 ስራ ጀመረ። Fusion reactors የኑክሌር ፊውዥን ምላሽ ለመጀመር በጥቂት ሚሊሜትር በሰከንድ ውስጥ በጥቂት ሚሊሜትር ውስጥ በሌዘር የሚደርሰውን 2 ሚሊዮን ጁል የብርሃን ሃይል ይጠቀማሉ። የ NIF እና LMJ ዋና ተግባርብሔራዊ ወታደራዊ የኒውክሌር ፕሮግራሞችን ለመደገፍ የተደረጉ ጥናቶች ናቸው።
ITER
በ1985፣ ሶቭየት ህብረት ቀጣዩን ትውልድ ቶካማክን ከአውሮፓ፣ ከጃፓን እና ከአሜሪካ ጋር በጋራ ለመገንባት ሀሳብ አቀረበ። ስራው የተካሄደው በIAEA ስር ነው። እ.ኤ.አ. በ 1988 እና በ 1990 መካከል ፣ ለአለም አቀፍ ቴርሞኑክሌር የሙከራ ሬአክተር ፣ ITER ፣ እሱም በላቲን “መንገድ” ወይም “ጉዞ” ማለት ነው ፣ የተፈጠሩት ውህደት ከመምጠጥ የበለጠ ኃይል እንደሚያመጣ ለማረጋገጥ ነው። ካናዳ እና ካዛኪስታን እንዲሁ በዩራቶም እና በሩሲያ ሽምግልና ተሳትፈዋል።
ከ6 ዓመታት በኋላ የአይተር ቦርድ በ6 ቢሊዮን ዶላር ዋጋ ያለው ፊዚክስ እና ቴክኖሎጂ ላይ የተመሰረተ የመጀመሪያውን የተቀናጀ የሬአክተር ፕሮጀክት አጽድቋል። ከዚያም ዩኤስ ከኮንሰርቲየም ወጣች፣ ይህም ወጪን በግማሽ እንዲቀንሱ እና ፕሮጀክቱን እንዲቀይሩ አስገደዳቸው። ውጤቱ ITER-FEAT ነበር፣ 3 ቢሊዮን ዶላር ወጪ ግን እራስን የሚቋቋም ምላሽ እና አዎንታዊ የኃይል ሚዛን እንዲኖር ያስችላል።
በ2003 ዩኤስ ኮንሰርቲየሙን ተቀላቀለች፣ እና ቻይና የመሳተፍ ፍላጎት እንዳላት አስታውቃለች። በውጤቱም, በ 2005 አጋማሽ ላይ, አጋሮቹ ITER በደቡባዊ ፈረንሳይ በ Cadarache ውስጥ ለመገንባት ተስማምተዋል. የአውሮፓ ህብረት እና ፈረንሳይ ከ12 ነጥብ 8 ቢሊዮን ዩሮ ግማሹን ያዋጡ ሲሆን ጃፓን፣ ቻይና፣ ደቡብ ኮሪያ፣ አሜሪካ እና ሩሲያ እያንዳንዳቸው 10 በመቶ ድርሻ አበርክተዋል። ጃፓን ከፍተኛ የቴክኖሎጂ ክፍሎችን አቀረበች፣ 1 ቢሊዮን ዩሮ IFMIF ን ለቁስ ፍተሻ ፋሲሊቲ አስተናግዳለች እና ቀጣዩን የሙከራ ሬአክተር የመገንባት መብት ነበራት። የITER ጠቅላላ ወጪ የ10-አመት ወጪን ግማሹን ያጠቃልላልግንባታ እና ግማሽ - ለ 20 ዓመታት ሥራ. ህንድ በ2005 መጨረሻ ላይ የITER ሰባተኛው አባል ሆነች
ሙከራዎች እ.ኤ.አ. በ2018 ሃይድሮጂን በመጠቀም የማግኔትን ማግበርን ለማስወገድ መሞከር አለባቸው። የD-T ፕላዝማ አጠቃቀም ከ2026 በፊት አይጠበቅም
የITER አላማ ኤሌክትሪክ ሳያመነጭ ከ50MW ባነሰ የግብአት ሃይል በመጠቀም 500MW (ቢያንስ ለ400 ሰከንድ) ማመንጨት ነው።
ባለ 2-ጊጋዋት የዲሞ ሃይል ማመንጫ ዴሞ ቀጣይነት ባለው መልኩ መጠነ ሰፊ የሃይል ማመንጫን ይፈጥራል። የዲሞ ጽንሰ-ሐሳብ ንድፍ በ 2017 ይጠናቀቃል, ግንባታው በ 2024 ይጀምራል. ማስጀመሪያው በ2033 ይካሄዳል።
JET
በ1978 የአውሮፓ ህብረት (ኤውራቶም፣ስዊድን እና ስዊዘርላንድ) የአውሮፓ ህብረት JET ፕሮጀክት በዩኬ ውስጥ ጀመረ። ጄኢቲ በአሁኑ ጊዜ በዓለም ላይ ትልቁ ኦፕሬሽን ቶካማክ ነው። ተመሳሳይ JT-60 ሬአክተር በጃፓን ናሽናል ፊውዥን ፊውዥን ኢንስቲትዩት ይሰራል፣ነገር ግን JET ብቻ ዲዩተሪየም-ትሪቲየም ነዳጅ መጠቀም ይችላል።
ሪአክተሩ በ1983 ተጀመረ፣እና የመጀመሪያው ሙከራ ሆነ፣ይህም በህዳር 1991 እስከ 16MW የሚደርስ ኃይል ያለው የሙቀት መቆጣጠሪያ ውህደት እና 5MW የተረጋጋ ሃይል በዲዩተሪየም-ትሪቲየም ፕላዝማ በህዳር 1991 ሆነ። የተለያዩ የማሞቂያ ዘዴዎችን እና ሌሎች ቴክኒኮችን ለማጥናት ብዙ ሙከራዎች ተካሂደዋል።
በJET ላይ ተጨማሪ ማሻሻያዎች ኃይሉን ለመጨመር ነው። የ MAST ኮምፓክት ሬአክተር ከጄኤቲ ጋር እየተገነባ ሲሆን የITER ፕሮጀክቱ አካል ነው።
K-STAR
K-STAR በ2008 አጋማሽ ላይ የመጀመሪያውን ፕላዝማ ያመረተው በዴጄዮን የሚገኘው ከናሽናል ፊውዥን ምርምር ኢንስቲትዩት (ኤንኤፍአይአይ) የመጣ የኮሪያ ሱፐርኮንዳክሽን ቶካማክ ነው። ይህ የአለም አቀፍ ትብብር ውጤት የሆነው የ ITER የሙከራ ፕሮጀክት ነው። የ 1.8 ሜትር ራዲየስ ቶካማክ ሱፐርኮንዳክተር Nb3Sn ማግኔቶችን የሚጠቀም የመጀመሪያው ሬአክተር ነው, በ ITER ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል የታቀደው ተመሳሳይ ነው. በ 2012 የተጠናቀቀው የመጀመሪያው ደረጃ K-STAR የመሠረታዊ ቴክኖሎጂዎችን አዋጭነት ማረጋገጥ እና እስከ 20 ሰከንድ ባለው ጊዜ ውስጥ የፕላዝማ ምቶች ማሳካት ነበረበት። በሁለተኛው እርከን (2013-2017) በኤች ሁነታ እስከ 300 ሰከንድ የሚደርሱ ረዣዥም ጥራዞችን ለማጥናት እና ወደ ከፍተኛ አፈጻጸም AT ሁነታ ለመሸጋገር እየተሻሻለ ነው። የሶስተኛው ደረጃ (2018-2023) ግብ ቀጣይነት ባለው የልብ ምት ሁነታ ከፍተኛ አፈፃፀም እና ቅልጥፍናን ማግኘት ነው። በ 4 ኛ ደረጃ (2023-2025) የDEMO ቴክኖሎጂዎች ይሞከራሉ። መሣሪያው ትሪቲየም አቅም የለውም እና ዲ-ቲ ነዳጅ አይጠቀምም።
K-DEMO
ከዩኤስ ኢነርጂ ዲፓርትመንት የፕሪንስተን ፕላዝማ ፊዚክስ ላብራቶሪ (PPPL) እና ከደቡብ ኮሪያው NFRI ጋር በመተባበር K-DEMO ከ ITER በኋላ የንግድ ሬአክተር ልማት ቀጣይ እርምጃ እንዲሆን ተዘጋጅቷል እና የመጀመሪያው የኃይል ማመንጫ ይሆናል። በኤሌክትሪክ አውታር ውስጥ ኃይል ማመንጨት የሚችል, በጥቂት ሳምንታት ውስጥ 1 ሚሊዮን ኪ.ወ. ዲያሜትሩ 6.65 ሜትር ይሆናል፣ እና የDEMO ፕሮጀክት አካል ሆኖ የሚፈጠር የመራቢያ ዞን ሞጁል ይኖረዋል። የኮሪያ የትምህርት ሚኒስቴር, ሳይንስ እና ቴክኖሎጂበውስጡ 1 ትሪሊየን ዎን ($941 ሚሊየን ዶላር) ኢንቨስት ለማድረግ አቅዷል።
ምስራቅ
የቻይንኛ የሙከራ የላቀ ሱፐርኮንዳክሽን ቶካማክ (ኢኤስቲ) በሄፊ በሚገኘው የቻይና ፊዚክስ ኢንስቲትዩት ሃይድሮጂን ፕላዝማን በ50 ሚሊዮን ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ፈጠረ እና ለ102 ሰከንድ ቆየ።
TFTR
በአሜሪካ ላብራቶሪ PPPL፣የሙከራ ቴርሞኑክለር ሬአክተር TFTR ከ1982 እስከ 1997 ድረስ አገልግሏል። በዲሴምበር 1993 TFTR በዲዩተሪየም-ትሪቲየም ፕላዝማ ሰፊ ሙከራዎችን ያደረገ የመጀመሪያው ማግኔቲክ ቶካማክ ሆነ። በቀጣዩ አመት ሬአክተሩ በወቅቱ የተመዘገበ 10.7MW የሚቆጣጠረው ሃይል ያመነጨ ሲሆን በ1995 ionized የጋዝ ሙቀት መጠን 510 ሚሊየን ° ሴ ደርሷል። ነገር ግን ተቋሙ የመሰባበርን እንኳን የመቀላቀል ኢነርጂ ግብ አላሳኩም፣ ነገር ግን የሃርድዌር ዲዛይን ግቦችን በተሳካ ሁኔታ አሟልቷል፣ ይህም ለ ITER እድገት ትልቅ አስተዋፅዖ አድርጓል።
LHD
LHD በጃፓን ናሽናል ፊውዥን ፊውዥን ኢንስቲትዩት በቶኪ፣ Gifu Prefecture በዓለም ላይ ትልቁ ባለታሪክ ነበር። የፊውዥን ሬአክተር በ1998 ተጀመረ እና ከሌሎች ትላልቅ ፋሲሊቲዎች ጋር የሚወዳደር የፕላዝማ መቆያ ባህሪያትን አሳይቷል። የ 13.5 keV (ወደ 160 ሚሊዮን ዲግሪ ሴንቲግሬድ) እና 1.44MJ የኢነርጂ የሙቀት መጠን 13.5 ኪ.ቪ. ደርሷል።
Wendelstein 7-X
በ2015 መገባደጃ ላይ ከጀመረው የአንድ አመት ሙከራ በኋላ፣የሂሊየም የሙቀት መጠን ለአጭር ጊዜ 1 ሚሊዮን ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ደርሷል። እ.ኤ.አ. በ 2016 ከሃይድሮጂን ጋር የተዋሃደ ሬአክተርፕላዝማ 2 ሜጋ ዋት ሃይል በመጠቀም በሩብ ሰከንድ ውስጥ 80 ሚሊየን ° ሴ የሙቀት መጠን ደርሷል። W7-X በዓለም ላይ ትልቁ ስቴላሬተር ነው እና ለ 30 ደቂቃዎች ያለማቋረጥ ለመስራት ታቅዷል። የሪአክተሩ ዋጋ 1 ቢሊዮን ዩሮ ደርሷል።
NIF
በሊቨርሞር ናሽናል ላብራቶሪ (LLNL) የሚገኘው የNational Ignition Facility (NIF) በማርች 2009 ተጠናቀቀ። ኤንአይኤፍ 192 የሌዘር ጨረሮችን በመጠቀም ከቀደምት የሌዘር ሲስተም በ60 እጥፍ የበለጠ ሃይልን ማሰባሰብ ይችላል።
ቀዝቃዛ ውህደት
በማርች 1989 ሁለት ተመራማሪዎች አሜሪካዊው ስታንሊ ፖንስ እና ብሪቲሽ ማርቲን ፍሌይሽማን በክፍል ሙቀት የሚሰራ ቀላል የዴስክቶፕ ቀዝቃዛ ፊውዥን ሬአክተር መስራታቸውን አስታውቀዋል። ሂደቱ ፓላዲየም ኤሌክትሮዶችን በመጠቀም የከባድ ውሃ ኤሌክትሮላይዜሽን ውስጥ ያቀፈ ሲሆን ይህም ዲዩተሪየም ኒዩክሊየስ በከፍተኛ እፍጋት ላይ ያተኮረ ነበር. ተመራማሪዎቹ ሙቀት በኒውክሌር ሂደት ብቻ ሊገለጽ የሚችል ሲሆን ሂሊየም፣ ትሪቲየም እና ኒውትሮን ጨምሮ ውህድ ተረፈ ምርቶች እንደነበሩ ይናገራሉ። ነገር ግን፣ ሌሎች ሞካሪዎች ይህን ተሞክሮ መድገም አልቻሉም። አብዛኛው የሳይንስ ማህበረሰብ የቀዝቃዛ ፊውዥን ሪአክተሮች እውነት ናቸው ብለው አያምኑም።
አነስተኛ ሃይል ኒዩክሌር ምላሾች
በ"ቀዝቃዛ ውህደት" የይገባኛል ጥያቄ የጀመረው፣በአነስተኛ ኃይል የኒውክሌርየር ምላሽ መስክ ላይ ምርምር ቀጥሏል፣በተወሰነ ተጨባጭ ድጋፍ፣ነገር ግንበአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ሳይንሳዊ ማብራሪያ አይደለም. በግልጽ እንደሚታየው ደካማ የኒውክሌር መስተጋብር ኒውትሮኖችን ለመፍጠር እና ለመያዝ ጥቅም ላይ ይውላል (ከኃይለኛ ኃይል ይልቅ ፣ እንደ ኑክሌር ፊዚሽን ወይም ውህደት)። ሙከራዎች የሃይድሮጅን ወይም ዲዩቴሪየምን በካታሊቲክ አልጋ እና በብረት ምላሽ መስጠትን ያካትታሉ። ተመራማሪዎቹ የታየውን የኃይል መለቀቅ ሪፖርት አድርገዋል። ዋናው ተግባራዊ ምሳሌ የሃይድሮጅን ከኒኬል ዱቄት ከሙቀት መለቀቅ ጋር ያለው መስተጋብር ሲሆን መጠኑ ከማንኛውም ኬሚካላዊ ምላሽ ሊሰጥ ከሚችለው በላይ ነው።
