دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش:
نویسندگان: Matthew Moynihan. Alfred B. Bortz
سری:
ISBN (شابک) : 3031229053, 9783031229053
ناشر: Springer
سال نشر: 2023
تعداد صفحات: 284
[285]
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 22 Mb
در صورت تبدیل فایل کتاب Fusion's Promise: How Technological Breakthroughs in Nuclear Fusion Can Conquer Climate Change on Earth (And Carry Humans To Mars, Too) به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب وعده فیوژن: چگونه پیشرفتهای فناوری در همجوشی هستهای میتواند بر تغییرات آب و هوایی روی زمین غلبه کند (و انسانها را نیز به مریخ ببرد) نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
بیش از 60 سال است که دانشمندان و مهندسان در تلاش بوده اند تا یک مشکل به ظاهر حل نشدنی را حل کنند: چگونگی ساخت دستگاه های عملی که از همجوشی هسته ای بهره برداری می کنند. دسترسی به برق استانداردهای زندگی را تسهیل کرده است که قبلا غیرقابل تصور بود، اما با افزایش جمعیت جهان و کشورهای در حال توسعه به طور فزاینده ای از مزایای برق رسانی بهره می برند، ما با یک مشکل جدی جهانی روبرو هستیم: سوزاندن سوخت های فسیلی در حال حاضر حدود هشتاد درصد از جهان را تولید می کند. انرژی است، اما یک اثر گلخانه ای تولید می کند که تشعشعات فروسرخ خروجی را به دام می اندازد و سیاره را گرم می کند و خطر عواقب بد زیست محیطی را به دنبال دارد، مگر اینکه در دهه های آینده مصرف سوخت فسیلی خود را به نزدیک به صفر کاهش دهیم. همجوشی هستهای، فرآیند تولید انرژی در خورشید و ستارگان، میتواند پاسخی را ارائه دهد: اگر بتوان با موفقیت در اینجا روی زمین از آن استفاده کرد، با استفاده از هستههای موجود در آب به عنوان سوخت اصلی، الکتریسیته با محصول جانبی CO2 تقریباً صفر تولید خواهد کرد. اصول پشت همجوشی درک شدهاند، اما این فناوری تا تحقق کامل فاصله دارد و دولتها، دانشگاهها و سرمایهگذاران ریسکپذیر، مبالغ هنگفتی پول را برای بسیاری از ایدهها، که برخی از آنها بسیار گمانهزننده هستند، میریزند که میتواند منجر به عملکرد راکتورهای همجوشی شود. این کتاب همه این تلاشها را در یک مکان کنار هم قرار میدهد و توضیحات روشنی را برای خوانندگانی که به فناوریهای انرژی جدید علاقهمند هستند، از جمله کسانی که هیچ آموزش رسمی در علوم یا مهندسی ندارند، ارائه میدهد. برای هر یک از رویکردهای متعدد به همجوشی، خواننده یاد خواهد گرفت که چه کسی این رویکرد را پیشگام کرده است، چگونه این مفهوم به زبان انگلیسی ساده کار میکند، چگونه آزمایشهای آزمایشی مهندسی شدهاند، چشماندازهای آینده، و مقایسه با سایر رویکردها. از فنآوریهای همجوشی قدیمی گرفته تا روشهای نوظهور و عجیب، خواننده همه چیز را در مورد ایدهای که در نهایت میتواند بزرگترین پیشرفت مهندسی در تاریخ بشر باشد، یاد خواهد گرفت.
For over 60 years, scientists and engineers have been trying to crack a seemingly intractable problem: how to build practical devices that exploit nuclear fusion. Access to electricity has facilitated a standard of living that was previously unimaginable, but as the world’s population grows and developing nations increasingly reap the benefits of electrification, we face a serious global problem: burning fossil fuels currently produces about eighty percent of the world\'s energy, but it produces a greenhouse effect that traps outgoing infrared radiation and warms the planet, risking dire environmental consequences unless we reduce our fossil fuel consumption to near zero in the coming decades. Nuclear fusion, the energy-producing process in the sun and stars, could provide the answer: if it can be successfully harnessed here on Earth, it will produce electricity with near-zero CO2 byproduct by using the nuclei in water as its main fuel. The principles behind fusion are understood, but the technology is far from being fully realized, and governments, universities, and venture capitalists are pumping vast amounts of money into many ideas, some highly speculative, that could lead to functioning fusion reactors. This book puts all of these attempts together in one place, providing clear explanations for readers who are interested in new energy technologies, including those with no formal training in science or engineering. For each of the many approaches to fusion, the reader will learn who pioneered the approach, how the concept works in plain English, how experimental tests were engineered, the future prospects, and comparison with other approaches. From long-established fusion technologies to emerging and exotic methods, the reader will learn all about the idea that could eventually constitute the single greatest engineering advance in human history.
Foreword for “Fusion’s Promise” Ready When Society Needs It… Moving Forward Different Approaches Preface: The Current State of Fusion Reframing the Argument A Rapidly Changing Field for a Rapidly Changing World Why This Matters (Both Authors) (Matthew Moynihan) Why Cold Fusion Is No Longer Hot A Partnership References Acknowledgments From Matthew Moynihan (Except Where Noted Otherwise) Contents About the Authors 1: Plasma Science 1.1 The Nature of Matter 1.1.1 Subatomic Particles 1.1.2 Isotopes and Binding Energy 1.2 Nuclear Reactions and Transformations 1.2.1 Radioactivity and Nuclear Fission 1.2.2 Nuclear Fusion Reactions 1.3 Modeling Plasmas 1.3.1 Elements of Plasma Models 1.4 A “Deep Dive” into Plasma Models 1.4.1 Model 1: One Particle 1.4.2 Model 2: Fluid Dynamics 1.4.3 Model 3: Ideal Magnetohydrodynamics 1.4.4 Model 4: Two Fluids Important Considerations for Two-Fluid Models 1.5 Computer Simulation of Fusion Systems 1.5.1 Particles in Cells 1.5.2 Models 5–6: Gyrokinetics and Kinetics 1.5.3 Model 7: Discretizing Vlasov 1.6 Applying the Models References 2: Fusion Technology 2.1 Fusion Science and Technology 2.2 Types of Fusion Devices 2.3 Fusion Device Design 2.3.1 Dimensional Analysis 2.3.2 Dimensional Analysis, Simulation, and Machine Learning 2.4 Fuels 2.4.1 Cross Sections Inset: Featured Fusioneer, Dr. George Miley End Inset 2.4.2 Chain Reactions, Ignition, and Burning Plasmas 2.5 Fusion’s Broad Impact 2.5.1 The Lawson Energy Balance Criteria 2.6 Analytical and Medical Applications 2.6.1 Imaging and Analysis Applications 2.6.2 Medical Isotopes Cancer Therapy 2.7 Space Propulsion References 3: The Pinch Family 3.1 Introduction 3.2 Types of Pinch Machines 3.3 Z, Theta, and Screw Pinch 3.4 MagLIF 3.5 Pinch Problems 3.5.1 Interchange Instabilities 3.5.2 Kink and Sausage Instabilities 3.5.3 Kink Instabilities 3.6 Dealing with Instabilities 3.7 The Flowing Pinch References 4: Magnetic Mirrors 4.1 Fusion’s Golden Age 4.2 Richard Post and the Mirror Fusion Concept 4.3 Mirror Machine Design Parameters 4.3.1 Pitch 4.3.2 Reducing Leakage 4.4 Further Progress 4.5 The Tandem Mirror 4.6 The Magnetic Fusion Test Facility (MFTF) 4.7 Modern Mirrors 4.8 Levitating Dipole Experiment (LDX) References 5: Cusp Systems 5.1 Introduction 5.2 Cusp Fusion Reactor Technology 5.2.1 Biconic Cusps 5.2.2 Mirror Effect and Scattering in Cusp Systems 5.2.3 Superconducting Biconic Cusps 5.2.4 Cusp Leakage and Diamagnetic Trapping 5.2.5 Radiation Losses in Cusps 5.3 Other Cusp Concepts 5.4 Current Cusp Systems 5.4.1 Polywell 5.4.2 Compact Fusion Reactor 5.5 A Call for Transparency References 6: Tokamaks and Spherical Tokamaks 6.1 A Brief History of Tokamaks 6.2 The Tokamak Concept 6.2.1 Shaping the Plasma “Racetrack” 6.2.2 Plasma Current 6.3 Tokamak Engineering 6.3.1 A Current Example: The Tokamak Energy ST40 6.4 Tokamak Operation 6.4.1 Operational Coils 6.5 Stellarator Engineering 6.6 Milestones in Tokamak History from TFTR to ITER 6.7 Macroscopic Behavior of Tokamak Plasma 6.8 Microscopic Behavior of Tokamak Plasma 6.9 Stability of Tokamak Plasmas 6.10 Key Parameters and Scaling Laws 6.11 The Promise of Superconductors 6.11.1 Challenge with Superconductors 6.11.2 Achievements 6.12 Featured Examples: Tokamak Energy and Commonwealth Fusion Systems References 7: Plasmoids 7.1 Introduction 7.2 Field Reversed Configurations 7.3 The Spheromak 7.4 Rotamaks 7.5 Plasmoid History and Its Research Community 7.5.1 Make, Move, Hold 7.5.2 FRC Rockets 7.5.3 TAE Technologies 7.5.4 Sam Cohen and the Princeton FRC 7.6 Twisted Structures 7.6.1 The Dynomak 7.6.2 Plasmoid Structural Collapse 7.6.3 Helicity Space 7.7 Conclusion References 8: Inertial Confinement Fusion 8.1 Introduction 8.2 Early History 8.3 Direct Drive 8.4 An ICF Power Plant 8.5 ICF in the 1970s 8.6 ICF in the 1980s 8.6.1 A Typical 1980s Laser ICF Facility 8.7 ICF in the 1990s and the Path to the NIF 8.7.1 The LIFE Concept 8.7.2 NIF Performance 8.8 ICF Approaches 8.8.1 Direct Drive 8.8.2 Indirect Drive 8.8.3 Fast Ignition 8.8.4 Magneto-Inertial Fusion 8.8.5 Ion-Beam ICF 8.8.6 Pulsed Power Grows from Fusion 8.8.7 MagLIF 8.8.8 Projectile Compression 8.9 ICF Power Plant Challenges References 9: Plasma Jets 9.1 Background 9.2 PJMIF Basics 9.3 PJMIF Advantages and Challenges 9.4 Target Design 9.5 Liner Formation 9.5.1 Liner Flexibility 9.6 Building Support for PJMIF 9.7 New Cannons 9.8 Plasma Liner Experiment 9.9 The Current State of PJMIF References 10: Inertial Electrostatic Confinement 10.1 Beyond Power Plants 10.2 Farnsworth and Fusors 10.3 From Fusors to IEC 10.4 Attempts to Improve Fusors 10.5 IEC Products 10.6 Fusion for Amateurs 10.6.1 A High School Fusion Club 10.7 Conclusion References 11: The Path Forward 11.1 Where We Stand with Energy 11.2 Fusion in Our Future 11.2.1 Funding Fusion 11.2.2 Fusion Trends 11.2.3 Every Community Can Help 11.3 To Mars and Back 11.4 Economic Impact 11.5 The Promise of Commercial Fusion Power References 12: Epilogue Glossary Index