Kaj je Farnsworth Fusor?

Farnsworth-Hirsch fuzor je naprava za generiranje reakcij jedrske fuzije. Farnsworth-Hirsch fuzorji uporabljajo močna električna polja za zadrževanje fuzijske plazme, za razliko od bolj običajne zasnove tokamaka, ki uporablja magnetna polja. Farnsworthovi fuzorji so na splošno precej preprosti za izdelavo in številni amaterji so zgradili svoje, pogosto iz rezervnih delov. Čeprav Farnsworth fusor ne more ustvariti neto energije iz fuzije, več povezanih modelov kaže potencial in trenutno potekajo raziskave, da bi ugotovili, ali je kateri od njih sposoben preživeti kot vir energije.

Osnovno načelo Farnsworthovega fuzorja, inercialno elektrostatično zadrževanje (IEC), je bilo prvič opaženo v televizijskih vakuumskih ceveh. Če na plazmo uporabite električno polje, bodo pozitivno nabiti ioni v plazmi pritegnili električno polje in vsi ioni se bodo zbrali okoli območja z najnižjim električnim potencialom. Z razporeditvijo žic v “mrežno” obliko in nato uporabo napetosti Farnsworth fusor pritegne ione v osrednjo votlino. Če je napetost dovolj visoka, bo električna privlačnost povzročila, da se ioni z veliko hitrostjo premikajo skozi osrednjo votlino; ioni nato trčijo z drugimi ioni, ki se prav tako premikajo skozi votlino, kar povzroči jedrsko fuzijo.

Ker je mehanizem zadrževanja tako preprost, da zahteva samo žice in visokonapetostni napajalnik, je Farnsworth fuzorje dokaj enostavno zgraditi. Načrti in navodila za izdelavo fuzorja so na voljo na internetu, pogosto pa ne zahtevajo nič drugega kot osnovno poznavanje uporabljenih tehnik in nekaj tisoč dolarjev vrednih rezervnih delov. Upoštevajte, da teh doma izdelanih fuzorjev ni mogoče uporabiti kot vire energije zaradi majhnega števila fuzijskih reakcij, čeprav se lahko uporabljajo kot viri nevtronskega sevanja.

Moč, ki jo proizvaja fuzor, je omejena z gostoto ionov; ko se v fuzor vbrizga več ionov, se ioni začnejo odbijati drug od drugega, kar postavlja zgornjo mejo števila trkov. Ioni trčijo tudi v mrežo, izčrpajo svojo energijo in proizvajajo neželeno toploto. Za rešitev teh problemov je bilo predlaganih veliko rešitev, in obstaja več aktivnih raziskovalnih prizadevanj za razvoj izvedljivega vira fuzijske energije. Nekateri predlagani alternativni modeli vključujejo sistem Polywell, ki uporablja mrežo magnetnih tuljav in električno polje, in modificirano Penningovo past, ki uporablja konstantno električno in magnetno polje za omejevanje nabitih delcev. Čeprav nobena še ni proizvedla uporabne energije, raziskovalci upajo, da bo mogoče zgraditi izvedljivo napravo.