Jadrová fúzia: nový skúšobný záznam nás približuje k tejto technológii
Možno ste už počuli o jadrovej fúzii, však? Aj keď názov znie trochu „nebezpečne“, táto technológia nemá nič spoločné s atómovými výbuchmi alebo vojnami a zameriava sa na prísľub budúcnosti, v ktorom môže mať ľudstvo čistý a obnoviteľný neobmedzený zdroj energie.
Je to preto, že metódy, ktoré dnes používame na získavanie energie - napríklad spaľovanie fosílnych palív, zachytávanie slnečnej energie, veternej energie atď. - nie sú to, čo môžeme nazvať nadštandardnými. Preto je životne dôležité nájsť východisko z problému s energiou a jednou z možností by bola jadrová fúzia.
Ak sa chcete dozvedieť všetko o tejto možnosti a kde je váš vývoj, tu v Mega Curioso dôrazne odporúčame sledovať nasledujúcu animáciu, ktorú vytvorili ľudia z kanála Kurzgesagt YouTube. Vedci v podstate dúfajú, že jadrovou fúziou dosiahnu replikáciu rovnakých termonukleárnych reakcií, aké sa vyskytujú na slnku.
Výzva: Znovu vytvorte Slnko na Zemi
Ako ste už videli vyššie, zatiaľ čo potenciál jadrovej fúzie je obrovský, výzvy spojené s vývojom tejto technológie sú rovnako veľké. Je to tak preto, že podľa animácie sú v prípade slnka príslušné reakcie procesom, pri ktorom sa atómy prehrievajú tak, že strácajú elektróny - a nechávajú svoje jadrá voľne sa plaziť v plazme.
Takže keď tieto jadrá dosiahnu teploty okolo 14 miliónov stupňov Celzia, fúzujú a uvoľňujú mimoriadne množstvo energie. V našej hviezde sa tieto termonukleárne reakcie vyskytujú vďaka ich obrovskej hmotnosti, ktorá zase vytvára obrovský tlak a veľmi vysoké teploty v strede slnka.
Pretože výzvou pre vedcov tu na Zemi je replikovať tie isté podmienky, to znamená, že musia nájsť spôsob, ako vytvoriť „mini slnko“, aké to bolo v elektrárni, a nájsť spôsob, ako uložiť energiu získanú prostredníctvom reakcií. Ťažké? Extrémne! Existuje však niekoľko vedcov, ktorí tvrdo pracujú - a robia dôležité pokroky vo vývoji jadrovej fúzie.
Úžasné testy
Začiatkom decembra tím vedcov zverejnil výsledky niektorých veľmi sľubných testov s jadrovým fúznym reaktorom s názvom Wendelstein 7-X. Tento experimentálny prístroj bol postavený v nemeckom Greifswalde pracovníkmi Inštitútu Maxa Plancka a pracuje od použitia superpohonných magnetických polí na obmedzenie fúznej plazmy.
Stavba reaktora trvala asi desať rokov - za cenu skromnej 1 miliardy eur - a hoci W7-X prešlo od testov minulý rok testami, nedávne experimenty potvrdili, že zariadenie Funguje to dobre.
Presnejšie povedané vedci potvrdili, že vzhľadom na očakávania projektu má chybovosť reaktora menej ako 0, 001%. Preklad: Testy ukázali, že W7-X je schopný vytvárať veľmi kvalitné magnetické polia, ako sa predpokladá v projekte. Niekoľko ... Dobré správy týkajúce sa pokroku v jadrovej fúzii sa však nekončia!
Držiteľ jadrového záznamu
Jedným z najväčších problémov pri dosahovaní termonukleárnych reakcií je presne udržiavať plazmu (prehriatú) v ideálnom stave na výrobu energie dostatočne dlho. A testy, ktoré sa nedávno uskutočnili s Kórejským supravodivým reaktorom KSTAR od spoločnosti Tokamak Advanced Research, ktorý bol postavený v juhokórejskom meste Daejeon, dokázali udržať plazivú plazmu v klipe po dobu rekordných 70 sekúnd.
Môže sa zdať, že táto lehota o niečo viac ako minúta nie je ničím, ale nedokážete si predstaviť, akú výzvu predstavuje tento výkon. Na začiatku tím využil neindukčný režim na dosiahnutie plazmového stavu (s teplotami až 300 miliónov stupňov Celzia!). A použil rotujúce trojrozmerné polia na zníženie teploty v oblastiach reaktora v kontakte s plazmovým teplom.
Tím navyše vyvinul nový režim činnosti, ktorý umožní, aby sa termonukleárne reakcie objavili pri vyšších tlakoch a nižších teplotách - to znamená v budúcnosti efektívnejšie. Samozrejme, stále sme veľmi ďaleko od výroby energie prostredníctvom rozsiahlej jadrovej fúzie.
Tieto mimoriadne výsledky však naznačujú, že vedci môžu byť na správnej ceste, aby si znovu vytvorili malé slnko na Zemi a vytvorili neobmedzený zdroj energie, ktorý nepredstavuje žiadne riziko pre ľudí alebo našu planétu.
