Foto: Don Jedlovec - NIF

Vyrobili viac energie ako spotrebovali.

Jadrová fúzia ako čistý a prakticky nevyčerpateľný zdroj energie je svätým grálom jadrových fyzikov. A k jej dosiahnutiu je ľudstvo teraz opäť o významný krok bližšie. Podarilo sa im totiž vykonať fúziu a to tak, že vytvorili väčšiu energiu ako spotrebovali, čo je jedným zo základných predpokladov, aby bola jadrová fúzia použiteľná. 

Vyrobili viac energie ako použili

K dosiahnutiu fúzie použili vedci z Kalifornie lasery o veľkosti troch futbalových ihrísk. Zamerali obrovskú škálu takmer 200 laserových lúčov na jedno malé miesto, aby vytvorili megavýbuch energie – osemkrát viac, ako sa to kedy podarilo v minulosti.

Napriek tomu, že energia trvala iba veľmi krátky čas – iba 100 biliónov sekundy – vedcom sa podaril mimoriadny úspech, ktorý vzbudil pozornosť na celom svete. Na vytvorenie energie použili menej energie, ako vznikla.

Tento výsledok je historickým pokrokom vo výskume fúzie zotrvačného uväznenia,“ povedal Kim Budil riaditeľ národného laboratória Lawrence Livermore National Laboratory, ktoré prevádzkuje zariadenie National Ignition Facility (NIF) v Kalifornii, kde sa experiment tento mesiac uskutočnil.

Foto: NIF

Tímy odviedli veľkú prácu,povedal profesor Steven Rose, spoluautor centra pre výskum v tejto oblasti na Imperial College London a odvážne doplnil: „Toto je najvýznamnejší pokrok v zotrvačnej fúzii od jej začiatku v roku 1972.

Jadrová fúzia ako svätý grál

Jadrová fúzia je proces, ktorý sa odohráva napríklad na Slnku. Ide o zlučovanie jadier ľahkých prvkov, napríklad vodíka, pričom vznikajú ťažšie prvky. Pri zlúčené – fúzii – sa uvoľní veľké množstvo energie. Jadrová fúzia je opakom jadrového štiepenia, ktoré sa bežne používa v jadrových elektrárňach. V nich sa štiepia jadrá ťažkých prvkov, ako napríklad urán a vznikajú ľahšie.

Okrem toho, aby jadrová fúzia vyrábala viac energie ako sama spotrebuje, je dôležitá tiež jej udržateľnosť. Tú sa jadroví vedci snažia dosiahnuť vo fúznych experimentálnych zariadeniach, najčastejšie v tokamakoch. Udržať jadrovú fúziu stabilnou sa zatiaľ podarilo iba niekoľko sekúnd. Aby mohlo dochádzať k zlučovaniu jadier, je potrebná vysoká teplota, rádovo v desiatkach miliónov stupňov Celzia. Aby sa reaktor neroztavil, horúca plazma, ktorá zabezpečuje pohon reaktora je udržiavaná v silnom magnetickom poli.

Vnútro tokamaku. Foto: Mike Garrett, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Jednoznačnou výhodou fúzie je to, že neprodukuje rádioaktívny odpad (alebo len minimálne množstvo) a tiež zásoby vodíka na Zemi sú z praktického pohľadu v podstate nevyčerpateľné.

Veľkou otázkou je aj bezpečnosť, aj keď fyzici tvrdia, že fúzne reaktory sú bezpečnejšie, ako tie klasické štiepne. Palivo je totiž do systému dodávané postupne a hneď sa spotrebúva a funguje to teda opačne ako v štiepnych reaktoroch, v ktorých je palivo v reaktore zavedené a postupne sa míňa.

Projekt ITER

Dosiahnutie fúzie je však mimoriadne náročný a zložitý proces. Veľká nádej sa však vkladá do medzinárodného projektu ITER, ktorý vzniká vo Francúzsku. Po dobudovaní to bude najväčší experimentálny fúzny reaktor a mal by dokázať udržiavať niekoľko minút a tiež produkovať viac energie, ako sa do systému použije. Celkové náklady na projekt ITER sa odhadujú na úroveň 22,5 miliardy dolárov.

Foto: ITER

Vedci veria, že projekt ITER im odhalí všetky tajomstvá fúznej energie, dokážu ju ovládnuť a ITER sa stane základom pre výstavbu prvej fúznej elektrárne na svete. Následná výstavba ďalších fúznych elektrární by potom zabezpečila svetu lacný, čistý, bezpečný a v podstate nevyčerpateľný zdroj energie.

0
Uložiť článok
Komentovať