Co je Farnsworthův fusor?
Fusor Farnsworth-Hirsch je zařízení pro vyvolání reakcí jaderné fúze. Fixátory Farnsworth-Hirsch používají silná elektrická pole, která obsahují fúzní plazmu, na rozdíl od běžnějšího tokamakového designu, který využívá magnetická pole. Farnsworthovy fusory se obvykle staví celkem jednoduše a mnoho amatérů si vytvořilo vlastní, často z náhradních dílů. Ačkoli Farnsworthův zapalovač nemůže generovat čistou energii z fúze, několik souvisejících návrhů ukazuje potenciál a v současné době probíhá výzkum, aby se zjistilo, zda je některý z nich životaschopný jako zdroje energie.
Základní princip za Farnsworthovým fixačním zařízením, setrvačné elektrostatické vězení (IEC), byl poprvé zaznamenán v televizních vakuových trubicích. Pokud na plazmu aplikujete elektrické pole, budou kladně nabité ionty v plazmě přitahovány elektrickým polem a všechny ionty se shromáždí kolem oblasti s nejnižším elektrickým potenciálem. Usměrněním drátů do „mřížkového“ tvaru a následným napětím přitahuje Farnsworthův zapalovač ionty do centrální dutiny. Pokud je napětí dostatečně vysoké, elektrická přitažlivost způsobí, že se ionty přiblíží středovou dutinou vysokou rychlostí; ionty se pak srazí s dalšími ionty, které se také pohybují skrz dutinu, což vyvolává jadernou fúzi.
Protože uvězňovací mechanismus je tak jednoduchý, vyžaduje pouze dráty a vysokonapěťové napájení, je stavba Farnsworthových jednotek poměrně jednoduchá. Plány a pokyny pro stavbu zapékací jednotky jsou k dispozici na internetu a často nevyžadují nic jiného než základní znalost použitých technik a náhradní díly v hodnotě několika tisíc dolarů. Všimněte si, že tyto domácí fusory nemohou být použity jako zdroje energie kvůli nízkému počtu fúzních reakcí, ačkoli mohou být použity jako zdroje neutronového záření.
Síla produkovaná zapalovačem je omezena hustotou iontů; jak vstřikuje více iontů do zapékače, ionty se začnou navzájem odpuzovat a nastavují horní hranici počtu srážek. Ionty se také srazí s mřížkou, vysávají energii a produkují nežádoucí teplo. Pro řešení těchto problémů bylo navrženo mnoho řešení a existuje několik aktivních výzkumných snah o vývoj životaschopného zdroje energie pro fúzi. Některé z navrhovaných alternativních návrhů zahrnují systém Polywell, který používá síť magnetických cívek i elektrické pole, a upravený Penningův pasti, který používá konstantní elektrické a magnetické pole k omezení nabitých částic. Přestože žádný z nich dosud nevytvořil použitelnou energii, vědci doufají, že bude možné vytvořit životaschopné zařízení.