Co to jest Farnsworth Fusor?

Fusor Farnswortha-Hirscha jest urządzeniem do generowania reakcji syntezy jądrowej. Fuzory Farnswortha-Hirscha wykorzystują silne pola elektryczne do zatrzymania plazmy fuzyjnej, w przeciwieństwie do bardziej powszechnego projektu tokamaka, który wykorzystuje pola magnetyczne. Fuzory Farnsworth są na ogół dość proste w budowie, a wielu amatorów zbudowało własne, często z części zamiennych. Chociaż fusor Farnswortha nie jest w stanie wytworzyć energii netto z syntezy jądrowej, kilka powiązanych projektów wykazuje potencjał, a obecnie trwają badania w celu ustalenia, czy którekolwiek z nich są opłacalne jako źródła energii.

Podstawowa zasada fusora Farnswortha, inercyjne zamknięcie elektrostatyczne (IEC), została po raz pierwszy zauważona w telewizyjnych lampach próżniowych. Jeśli przyłożysz pole elektryczne do plazmy, dodatnio naładowane jony w plazmie zostaną przyciągnięte przez pole elektryczne, a wszystkie jony zgromadzą się wokół regionu o najniższym potencjale elektrycznym. Poprzez ułożenie drutów w kształt „siatki”, a następnie przyłożenie napięcia, fusor Farnswortha przyciąga jony do centralnego wgłębienia. Jeśli napięcie jest wystarczająco wysokie, przyciąganie elektryczne powoduje, że jony przesuwają się z dużą prędkością przez środkową pustkę; jony następnie zderzają się z innymi jonami również poruszającymi się przez pustkę, indukując fuzję jądrową.

Ponieważ mechanizm ograniczający jest tak prosty, wymaga tylko przewodów i zasilacza wysokiego napięcia, fusory Farnswortha są dość łatwe do zbudowania. Plany i instrukcje budowy fuzora są dostępne w Internecie, często wymagając jedynie podstawowej wiedzy o stosowanych technikach i części zamiennych wartych kilka tysięcy dolarów. Zwróć uwagę, że te fuzory zbudowane w domu nie mogą być używane jako źródła energii ze względu na małą liczbę reakcji syntezy jądrowej, chociaż mogą być stosowane jako źródła promieniowania neutronowego.

Moc wytwarzana przez fuzor jest ograniczona gęstością jonów; w miarę wstrzykiwania większej ilości jonów do fuzora, jony zaczynają się odpychać, ustalając górną granicę liczby zderzeń. Jony zderzają się również z siatką, pochłaniając ich energię i wytwarzając niepożądane ciepło. Zaproponowano wiele obejść w celu rozwiązania tych problemów i istnieje kilka aktywnych wysiłków badawczych w celu opracowania realnego źródła energii syntezy jądrowej. Niektóre z proponowanych alternatywnych rozwiązań obejmują system Polywell, który wykorzystuje sieć cewek magnetycznych, a także pole elektryczne oraz zmodyfikowaną pułapkę Penninga, która wykorzystuje stałe pole elektryczne i magnetyczne do ograniczania naładowanych cząstek. Chociaż żaden z nich nie wytworzył jeszcze użytecznej mocy, badacze mają nadzieję, że uda się zbudować opłacalne urządzenie.