초유전체 핵융합

Pyroelectric fusion

열전융합을 통해 고강도 정전장을 발생시켜 중수소 이온(삼중수소도 언젠가 사용될 수 있음)을 이러한 이온이 핵융합을 일으키기에 충분한 운동 에너지를 가진 중수소(또는 삼중수소)를 포함한 금속 수소화물 표적으로 가속시키는 기술을 말한다.그것은 UCLA의 한 팀에 의해 2005년 4월에 보고되었다.과학자들은 -34~7°C(-29~45°F)로 가열된 열전 결정을 텅스텐 바늘과 결합하여 약 25기가볼트의 전장을 만들어 중수소 핵을 이온화하고 중수소화물 표적으로 가속시켰다.결정에서 발생하는 중수소 이온의 에너지는 직접 측정되지 않았지만 [1]저자들은 모델링에서 100 keV(약9 10 K의 온도)를 추정치로 사용했다.이러한 에너지 수준에서 두 개의 중수소 핵이 융합하여 헬륨-3 핵, 2.45MeV 중성자 및 브렘스스트룽을 생성할 수 있다.비록 유용한 중성자 발생기를 만들지만,[2][3][4][5] 이 장치는 생산되는 것보다 훨씬 더 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 발전용으로 만들어지지 않았다.

역사

고체 중수소화 표적에서 융합을 생성하기 위해 정전장과 중수소 이온을 사용하는 광이온 가속 과정은 1932년 콕크로프트와 월튼에 의해 처음 입증되었다(콕크로프트-월튼 발생기 참조).이 과정은 석유 탐사를 위해 소형 밀폐된 튜브 중성자 발생기의 형태로 원래 가속기의 소형화 버전에 사용됩니다.

열전기의 과정은 [6]고대부터 알려져 왔다.중수소를 가속하기 위해 열전장을 처음으로 사용한 것은 1997년 Drs. V. Dougar Jabon, G.V. Fedorovich, N.V. Samsonenko에 [7]의해 수행된 실험에서였다.이 그룹은 탄탈산리튬을 최초로 사용했다.LiTaO3) 핵융합 실험의 열전 결정.

핵융합에 대한 열전 접근법에 대한 새로운 아이디어는 가속 전장을 생성하기 위해 열전 효과를 적용하는 것입니다.이 작업은 결정을 -34°C에서 +7°C로 몇 분 동안 가열함으로써 수행됩니다.

2002년 [8]나란조와 푸터만이 초전 결정으로 구동하는 핵 D-D 융합을 제안했다.그것은 [9]또한 2004년에 브라운리지와 샤프로스에 의해 논의되었다.(D-D 융합에 의한) 중성자 생산 장치에 초전 결정을 사용할 가능성은 2004년[10] 가우터와 다논의 컨퍼런스 논문에서 제안되었고, 이후 초전 [11]결정에 의한 전자 및 이온 가속에 대해 논의한 출판물에서 제시되었다.이들 후기 작가들 중 누구도 1997년 [7]Dougar Jabon, Fedorovich, Samsonenko가 수행한 초기 실험 작업에 대한 사전 지식을 가지고 있지 않았다.텅스텐 니들을 사용하여 열전 결정 전원과 함께 사용할 수 있는 충분한 이온 빔 전류를 생성하는 핵심 요소는 2005년 네이처 논문에서 처음 설명되었지만, 넓은 맥락에서 텅스텐 이미터 팁은 수년 동안 다른 응용 분야에서 이온 소스로 사용되어 왔습니다.2010년, 초전위 결정의 가속 전위를 증가시키기 위해 텅스텐 이미터 팁이 필요하지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 가속 전위는 양이온이 300~310 keV [12]사이의 운동에너지에 도달할 수 있도록 합니다.

2005-2009

2005년 4월, 화학 교수 제임스 K가 이끄는 UCLA 팀이 있었다. 김제프스키와[13] 물리학과 교수 세스 퍼터먼은 전계 [14]강도를 높이기 위해 초전위 결정에 부착된 텅스텐 프로브를 이용했다.Putterman의 대학원생 Brian Naranjo는 실험대 꼭대기 [15]장치에서 용융을 생성하기 위해 초전력을 사용하는 것을 시연하는 실험을 수행했다.이 장치는 리튬 탄탈산염(LiTaO3) 열전 결정을 사용하여 중수소 원자를 이온화하고 정지된 중수소화 엘비움(ErD2) 표적을 향해 중수소를 가속시켰다.초당 약 1000회의 핵융합 반응이 일어나 각각 820 keV 헬륨-3 핵과 2.45 MeV 중성자가 생성되었다.연구팀은 이 장치를 중성자 발생기 또는 우주 추진용 마이크로 스러스터에 적용할 수 있을 것으로 예상한다.

Yaron Danon과 그의 대학원생 Jeffrey Geuther가 이끄는 Rensselaer Polytechnical Institute의 팀은 두 개의 열전 결정이 있고 비초음온 온도에서 [16][17]작동할 수 있는 장치를 사용하여 UCLA 실험을 개선했습니다.

열전 핵융합은 두가르 자본, 페도로비치, 삼소넨코의 [7]작품을 간과한 뉴스 [18]매체에서 과장되었다.Purdue 대학의 [19]Rusi Talyarkhan의 지시로 수행된 소놀루미네센스(거품융합) 실험 중에 관측된 초기 핵융합 주장과는 관련이 없다.UCLA 팀의 Naranjo는 Talyarkhan의 [20]초기 핵융합 주장에 대한 주요 비판자 중 한 명이었다.

2010-

삼중수소 표적을 사용한 초유전체 핵융합에 대한 첫 번째 결과는 [21]2010년에 보고되었다.퍼터맨과 나란조는 T와 함께 일했다.Los Alamos 국립 연구소의 Venhouse가 배경보다 훨씬 높은 14.1 MeV 중성자 신호를 측정했습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Supplementary methods for "Observation of nuclear fusion driven by a pyroelectric crystal"" (PDF).
  2. ^ "UCLA Crystal Fusion". rodan.physics.ucla.edu.
  3. ^ "Physics News Update 729". Archived from the original on November 12, 2013.
  4. ^ 추위 탈출: 핵융합, 진짜 csmonitor.com
  5. ^ "Nuclear fusion on the desktop ... really!". NBC News.
  6. ^ 시드니 랭, "열전기: 고대 호기심에서 현대 이미징 도구로", Physical Today, 2005년 8월, 페이지 31-36 및 시드니 B.Lang, "열전기의 소스북", (런던: Gordon & Break, 1974년)
  7. ^ a b c Dougar Jabon, V.D.; Fedorovich, G.V.; Samsonenko, N.V. (1997). "Catalitically Induced D-D Fusion in Ferroelectrics". Brazilian Journal of Physics. 27 (4): 515–521. Bibcode:1997BrJPh..27..515D. doi:10.1590/s0103-97331997000400014.
  8. ^ 나란조와 S.퍼터맨 「강유전체 결정의 에너지 집속 현상에 의한 핵융합 연구」2006년 5월 13일 웨이백 머신에 보관.UCEI 제안, 2002년 2월 1일
  9. ^ 제임스 D.브라운리지와 스티븐 M.Shafroth, [1] Wayback Machine에서 2006-09-03 아카이브 완료, 2004년 5월 1일
  10. ^ 제프리 A.Geuther, Yaron Danon, "열전 전자 가속:개선과 미래 응용 프로그램", ANS Winter Meeting Washington, 2004년 11월 14일~18일
  11. ^ "Double Crystal Fusion"은 휴대용 기기, 뉴스 릴리즈, Rensselaer Polytechnic Institute: 2005-2006: "NY Team Confirm UCLA Toptop Fusion" 2006-03-19 Wayback Machine에서 아카이브되었습니다.www.scienceblog.com
  12. ^ Tornow, W.; Lynam, S. M.; Shafroth, S. M. (2010). "Substantial increase in acceleration potential of pyroelectric crystals". Journal of Applied Physics. 107 (6): 063302–063302–4. Bibcode:2010JAP...107f3302T. doi:10.1063/1.3309841. hdl:10161/3332.
  13. ^ :: James K. Gimzewski ::Chem.ucla.edu 를 참조해 주세요.2013-08-16에 취득.
  14. ^ B. 나란조, J. K. 김제프스키, S.퍼터먼(UCLA), "열전 결정으로 움직이는 핵융합 관측"2005년 4월 28일 네이처이것에 관한 뉴스 기사도 참조해 주세요.2008년 9월 15일 웨이백 머신에서 아카이브 완료
  15. ^ Brian Naranjo, "열전 크리스탈에 의해 구동되는 핵융합 관찰", 캘리포니아 대학 로스엔젤레스 물리학 박사 학위 요건에 대한 부분적인 만족으로 제출된 논문, 2006, 57쪽, 세스 퍼터먼 박사, 위원회 의장.Jabon, Fedorovich 및 Samsonenko [2]의 초기 실험 작업에 대한 언급은 Naranjo 박사의 논문에서 발견되지 않았다.
  16. ^ Geuther, Jeffrey A.; Danon, Yaron (2005). "Electron and positive ion acceleration with pyroelectric crystals". Journal of Applied Physics. 97 (7): 074109–074109–5. Bibcode:2005JAP....97g4109G. doi:10.1063/1.1884252.
  17. ^ 제프리 A.2007년 4월 13일 뉴욕주 렌셀라 폴리테크닉 연구소 원자력공학 및 과학 박사 학위 요건 일부 충족에 관한 논문, "열전 결정으로 방사 생성"논문 어드바이저.
  18. ^ Matin Durrani와 Peter Rodgers "테이블탑 실험으로 확인된 Fusion" 2005-04-29 Wayback Machine에 보관.Physical Web, 2005년 4월 27일
  19. ^ Taleyarkhan, R. P.; West, C. D.; Lahey, R. T.; Nigmatulin, R. I.; Block, R. C.; Xu, Y. (2006). "Nuclear Emissions During Self-Nucleated Acoustic Cavitation". Physical Review Letters. 96 (3): 034301. Bibcode:2006PhRvL..96c4301T. doi:10.1103/physrevlett.96.034301. PMID 16486709.
  20. ^ Naranjo, B. (2006). "Comment on "Nuclear Emissions During Self-Nucleated Acoustic Cavitation"". Physical Review Letters. 97 (14): 149403. arXiv:physics/0603060. Bibcode:2006PhRvL..97n9403N. doi:10.1103/physrevlett.97.149403. PMID 17155298. S2CID 31494419.
  21. ^ Naranjo, B.; Putterman, S.; Venhaus, T. (2011). "Pyroelectric fusion using a tritiated target". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 632 (1): 43–46. Bibcode:2011NIMPA.632...43N. doi:10.1016/j.nima.2010.08.003.

외부 링크