Foto: Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences

Matej Mensatoris / / Veda
Čína tvrdí, že vykonala kľúčový test ich fúzneho reaktora. V jeho srdci dosiahol reaktor neuveriteľne vysokú teplotu až 100 miliónov stupňov Celzia.

Skúška prebehla na experimentálnom supravodivom tokamaku (EAST) v Hefei Institute of Physical Science, ktorý patrí Čínskej akadémie vied. Reaktor dosiahol teplotu presahujúcu 100 miliónov stupňov Celzia, čím vytvoril nový rekord v technológii fúzie a priblížil nás k novému veku v oblasti energie.

EAST je reaktor typu tokamak. Jeho cieľom je dosiahnuť stabilnú jadrovú fúziu. Existujú dva hlavné koncepty reaktorov využívajúcich jadrovú fúziu. Prvým je tokamak a druhým je stelarátor. Obidva koncepty sa snažia udržať horúcu plazmu pod kontrolou trochu iným spôsobom.

Asi je každému jasné, že tieto zariadenia sú nesmierne komplikované. Musia v sebe udržať horúcu plazmu o miliónoch stupňov Celzia, aby v nej mohla prebiehať fúzna reakcia.

Jadrová fúzia

Vo vnútri slnka prebieha proces, ktorý voláme jadrová fúzia a to je presne to, o čo sa tokamaky či stelarátory snažia. Jadrová fúzia je proces, pri ktorom sa zlučujú jadrá ľahkých prvkov (vodík) a vytvárajú sa ťažšie (hélium). Pritom sa uvoľňuje veľké množstvo energie.

Pixabay

Cieľom jadrových fyzikov je vytvoriť funkčný fúzny reaktor, čo by znamenalo prakticky neobmedzené množstvo energie, bez jadrového, či akéhokoľvek iného odpadu, pričom „palivo“ do reaktora by stálo iba „pár centov“. O vytvorenie kontrolovateľnej jadrovej fúzie sa ľudstvo pokúša už od 50. rokov minulého storočia a vyzerá to tak, že sa konečne urobil veľký krok vpred.

Nový rekord

Čínski vedci si môžu teraz pripísať nový rekord. Dosiahnutie teploty 100 miliónov stupňov Celzia znamená, že nás približuje k novému veku v oblasti energetiky. Vysoká teplota je totiž kľúčom k tomu udržať plazmu v reaktore stabilnou. Je pravdou, že teplota vo vnútri Slnka je „iba“ 15 miliónov stupňov Celzia, no jadrová fúzia tu aj tak prebieha.

To je ale spôsobené tým, že okrem teploty hrá veľkú úlohu aj tlak Slnka koncentrovaný v jeho gravitácii.  Keďže na Zemi nie je možné dosiahnuť taký vysoký tlak na plazmu, ten musí byť nahradený práve vyššou teplotou.

Ako to, že sa neroztopí?

Pri takýchto teplotách asi každého napadne otázka: Ako to, že sa samotný reaktor neroztopí? Aby sa to neudialo, používajú jadroví fyzici silné magnetické pole, ktoré udrží horúcu plazmu „na uzde“ a tá sa nedotkne stien reaktora. Vďaka tomu môže byť teplota plazmy aj spomínaných 100 miliónov stupňov Celzia.

Foto: Chris Bolin [CC BY-SA 3.0], from Wikimedia Commons

Kľúčová je stabilná plazma

Nielen teplota je dôležitá, ale aj čas, ako dlho sa dokáže udržať plazma v magnetickom poli stabilná. Tu sa opäť podaril najväčší úspech čínskym vedcom, ktorý minulý rok dokázali plazmu udržať po dobu 101,2 sekundy stabilnú. Konečným cieľom je udržať ju v stabilnej podobe na neurčitý čas. V takom prípade budeme už len krok od čistej a prakticky nevyčerpateľnej energie.

Bezpečnosť

Ak sa obávate rizík spojených s jadrovou fúziou, môžete ostať pokojní. Katastrofy podobné Černobyľu či Fukušime, neprichádzajú do úvahy. Reaktor tiež nie je štiepny a palivo je pridávané postupne, iba na samotnú reakciu, čo opäť predstavuje bezpečnostnú výhodu oproti klasickým štiepnym reaktorom, kde je zásoba paliva uložená v samotnom reaktore. Reakcia tak nedokáže prebiehať samostatne, takže riziká sú tu skutočne na minimálnej úrovni.

sciencealertiflscience
0
Komentovať (0)