Linkovi

Napredak američkih naučnika u potrazi za fuzionom energijom


Ova slika koju je osigurao National Ignition Facility u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore prikazuje NIF Target Bay u Livermoreu, Kalifornija (Damien Jemison/Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore putem AP-a)
Ova slika koju je osigurao National Ignition Facility u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore prikazuje NIF Target Bay u Livermoreu, Kalifornija (Damien Jemison/Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore putem AP-a)

Početkom avgusta potvrđen veliki napredak u nuklearnoj fuziji, godinu dana nakon što je postignut u laboratoriji u Kaliforniji. Ovim Sjedinjene Države jačaju svoje kapacitete u razvoju fuzione energije.

Naučnici s National Ignition Facility (NIF) Nacionalnog laboratorija Lawrence Livermore (LLNL) postigli su 1.3 megadžula fuzione energije i objavili tri recenzirana rada.

„Rekordni je bio veliki naučni napredak u istraživanju fuzije, koji utvrđuje da je paljenje fuzije u laboratoriju moguće u NIF-u", rekao je Omar Hurricane, glavni naučnik za LLNL-ov inercijalni fuzijski program. „Postizanje uslova potrebnih za paljenje bio je dugogodišnji cilj za sva istraživanja fuzije s inercijskim ograničenjem i otvara pristup novom eksperimentalnom režimu gdje samozagrijavanje alfa-čestica nadmašuje sve mehanizme hlađenja u fuzijskoj plazmi.”

Nuklearna fuzija proces je koji pokreće Sunce i druge zvijezde: atomi vodika sudaraju se s dovoljnom snagom da se stapaju zajedno u atom helija, oslobađajući velike količine energije kao nusprodukt. Jednom kada se vodikova plazma „zapali”, reakcija fuzije postaje samoodrživa, pri čemu same fuzije proizvode dovoljno energije za održavanje temperature bez vanjskog zagrijavanja.

Plazma je stanje u kojoj jako zagrijani plin jonizira, odnosno, elektroni se odvajaju od atoma. Upravo to se događa na Suncu i rugim zvijezdama, ali da bi skalirali proces namnogo manje, laboratorijske dimenzije, naučnici moraju utrošiti energiju za proizvodnju plazme te držanje te plazme u određenom kontejneru.

Nade naučne zajednice su da bi uziona energija u budućnosti mogla predstavljati izvor energije. Ipak, još smo daleko od komercijalne upotrebe energije nuklearne fuzije, ona je još uvijek na eksperimentalnom nivou razvoja. Sadašnji fuzioni reaktori krče put većim eksperimentalnim projektima kakvi su ITER i DEMO.

Ovaj značajan rezultat dolazi nakon godina istraživanja i hiljada radnih sati posvećenih poboljšanju i usavršavanju procesa: više od 1000 autora uključeno je u rad objavljen u Physical Review Letters.

Dosta operativnih eksperimentalnih fuzionih reaktora se nalaze u Evropi, uključujući Ujedinjeno Kraljevstvo. Joint European Torus (JET) je početkom ove godine postigao rekord u proizvodnji energije, proizvevši 59 megadžula energije tokom fuzijskog „pulsa” od pet sekundi.

Ne treba zaboraviti ni projekte u razvoju DEMO i ITER. Cilj postavljen pred evropski ITER reaktor jeste da uz potrošnju od 50 MW stvori snagu od 500MW.

Postoje i reaktori u Australiji, Kini, Koreji,Rusiji i Kazahstanu.

Jako važan element proizvodnje ove energije jeste njihova potrošnja. Naime, oni ne samo da stvaraju, nego i troše energiju, koja je potrebna za stvaranje plazme i njeno držanje u kontejneru. Da bi bili funkcionalni, ovi reaktori moraju proizvoditi daleko više energije nego što utroše.

Prozivodnja uzione energije je tek u povojima i daleko od objektivne i isplative proizvodnje. Sjedinjene Države su neko vrijeme bile manje uključene u razvoj fuzione energije, ali uspjeh LLNL govori u prilog tome da se interesovanje za ovu energiju vraća i da se SAD u velikom stilu vraćaju na ovu scenu.

  • 16x9 Image

    Jelena Kalinić

    Biolog, dopisnik Glasa Amerike za nauku, i dobitnica EurekaAlert (AAAS) Felowship 2020. za naučne novinare. Vodi blog Quantum of Science od 2015.

XS
SM
MD
LG