Considere um gerador de fusão construído para criar 3,00 GW de potência.
Determine a taxa de queima de combustível em gramas por hora se a reação D-T for utilizada.
Determine a taxa de queima de combustível em gramas por hora se a reação D-T for utilizada.
Passo 1
O problema pede a taxa de queima de combustível (em gramas por hora) de um reator de fusão D–T que produz
. Vamos usar:
- A energia liberada por cada reação D–T (
). - A relação entre potência, energia por reação e número de reações.
- A massa de combustível consumida em cada reação (um deutério
um trítio).
Passo 2
Converter a energia por fusão de MeV para joule. Sabendo que
, temos
Passo 3
Determinar o número de reações por segundo
. Como a potência é
,
Passo 4
Converter para reações por hora. Uma hora tem
, logo
Passo 5
Calcular a massa de combustível consumida por reação. Cada reação consome um átomo de deutério (
) e um de trítio (
), totalizando
. Como
temos
Passo 6
Calcular a taxa de queima em gramas por hora:
Resposta
A queima de combustível é de aproximadamente
(ou seja, cerca de
por hora).