Was ist der Farnsworth Fusor?
Ein Farnsworth-Hirsch-Fusor ist ein Gerät zur Erzeugung von Kernfusionsreaktionen. Farnsworth-Hirsch-Fusoren verwenden starke elektrische Felder, um das Fusionsplasma zu enthalten, im Gegensatz zu dem allgemeineren Tokamak-Design, das magnetische Felder verwendet. Farnsworth-Fusoren sind im Allgemeinen recht einfach zu bauen, und zahlreiche Amateure haben ihre eigenen gebaut, häufig aus Ersatzteilen. Obwohl ein Farnsworth-Fusor aus Fusionen keine Nettoenergie erzeugen kann, weisen mehrere verwandte Konstruktionen ein Potenzial auf, und es wird derzeit geforscht, ob einer von ihnen als Energiequelle geeignet ist.
Das Grundprinzip des Farnsworth-Fusors, die träge elektrostatische Eingrenzung (IEC), wurde erstmals in Fernsehvakuumröhren beobachtet. Wenn Sie ein elektrisches Feld an ein Plasma anlegen, werden die positiv geladenen Ionen im Plasma vom elektrischen Feld angezogen, und die Ionen sammeln sich alle in der Region mit dem niedrigsten elektrischen Potential. Indem der Farnsworth-Fusor die Drähte in Form eines Gitters anordnet und dann eine Spannung anlegt, zieht er die Ionen in einen zentralen Hohlraum. Wenn die Spannung hoch genug ist, werden die Ionen durch die elektrische Anziehung mit hoher Geschwindigkeit durch den zentralen Hohlraum gezoomt. Die Ionen kollidieren dann mit anderen Ionen, die sich ebenfalls durch den Hohlraum bewegen, wodurch eine Kernfusion induziert wird.
Da der Begrenzungsmechanismus so einfach ist und nur Drähte und eine Hochspannungsversorgung erfordert, sind Farnsworth-Fusoren relativ einfach zu bauen. Pläne und Anleitungen zum Bau eines Fusors sind im Internet verfügbar. Oft sind lediglich Grundkenntnisse der verwendeten Techniken und Ersatzteile im Wert von einigen Tausend Dollar erforderlich. Beachten Sie, dass diese selbstgebauten Fusoren aufgrund der geringen Anzahl von Fusionsreaktionen nicht als Stromquellen verwendet werden können, obwohl sie als Quellen für Neutronenstrahlung verwendet werden können.
Die von einem Fusor erzeugte Leistung ist durch die Dichte der Ionen begrenzt; Wenn mehr Ionen in den Fusor injiziert werden, beginnen sich die Ionen gegenseitig abzustoßen und setzen eine Obergrenze für die Anzahl der Kollisionen. Ionen kollidieren auch mit dem Gitter, verbrauchen ihre Energie und erzeugen unerwünschte Wärme. Es wurden viele Problemumgehungen vorgeschlagen, um diese Probleme zu lösen, und es gibt mehrere aktive Forschungsanstrengungen, um eine funktionsfähige Fusionsenergiequelle zu entwickeln. Einige der vorgeschlagenen alternativen Konstruktionen umfassen das Polywell-System, das ein Netzwerk aus Magnetspulen sowie ein elektrisches Feld verwendet, und eine modifizierte Penning-Falle, die ein konstantes elektrisches und magnetisches Feld verwendet, um geladene Teilchen einzuschließen. Obwohl noch keine nutzbare Energie produziert hat, sind die Forscher zuversichtlich, dass ein funktionsfähiges Gerät gebaut werden kann.