Američania dosiahli v oblasti jadrovej fúzie prielom, aký sa nikomu doposiaľ nepodaril. Sme „krôčik“ od čistej a neobmedzenej energie!

Američanom sa podarilo dosiahnuť bod, pri ktorom na zapálenie jadrovej fúzie spotrebovali menej energie, ako jadrová fúzia vygenerovala.

rontgenove luce vo vnutri hohlraumu
Zdroj: llnl.gov

Jadrová fúzia je fyzikálny proces opisujúci spájanie menších atómov do väčších. Keď sa atómy spoja, uvoľní sa veľké množstvo energie. No na to, aby proces fúzie vznikol, vedci musia vytvoriť extrémne teploty a tlaky, aby prekonal sily, ktoré chcú odpudzovať atómy. Proces jadrovej fúzie prebieha prirodzene vo hviezdach. Vieme ho ale replikovať i na Zemi, no problémom je, že na to, aby sme vytvorili jadrovú fúziu, tak míňame viac energie, ako je jadrová fúzia schopná vygenerovať. Znamená to, že jadrová fúzia nie je rentabilná. No zdá sa, že nastal prielom.

Američania dosiahli fúzne zapálanie

Americké ministerstvo energetiky (DOE) a Národná správa jadrovej bezpečnosti (NNSA) oznámili (via iflscience.com), že sa im podarilo dosiahnuť stav, ktorý sa odborne volá „fusion ignition“, teda fúzne zapálenie. Ide o bod, pri ktorom na zapálenie jadrovej reakcie potrebujeme menej energie, ako jadrová fúzia vygeneruje. Inými slovami, k tomuto dochádza vtedy, keď energia vydávaná fúznymi reakciami ohrieva hmotu paliva rýchlejšie, ako ju ochladzujú rôzne stratové mechanizmy.

Odoberaj Vosveteit.sk cez Telegram a prihlás sa k odberu správ

„Pondelok 5. decembra 2022 bol historickým dňom vo vede vďaka neuveriteľným ľuďom v laboratóriu Livermore Lab a National Ignition Facility (pozn. redakcie: ďalej ako NIF). Toto je prelomový úspech pre výskumníkov a zamestnancov, ktorí zasvätili svoju kariéru tomu, aby sa fúzne zapálenie stalo realitou, a tento míľnik nepochybne podnieti ešte viac objavov,“ povedala americká ministerka energetiky Jennifer M. Granholmová.

NIF prístup k fúzii vyžaduje lasery a typ vodíka, ktorý má vo svojom jadre neutróny. Tento ťažký vodík je uložený v malom valci a tento kontajner je vystrelený najväčším laserom na svete. Sila, ktorú dodáva, je obrovská – valec sa v okamihu odparí, premení na plazmu a vystrelí dovnútra, kde narazí na vodík takou silou, že sa palivo stlačí a splynie. Tento proces uvoľňuje energiu.

reaktor
Zdroj: llnl.gov, Cieľová komora národného zapaľovacieho zariadenia LLNL, kde 192 laserových lúčov dodalo 5. decembra 2022 viac ako 2 milióny joulov ultrafialovej energie do malej palivovej pelety, aby sa vytvorilo fúzne zapálenie.

Energia dodaná samotným laserom 5. decembra bola 2,05 megajoulov a fúzia vyprodukovala 3,15 megajoulov energie. Tento energetický výdaj je síce skromný (menej ako kilowatthodina), ale dostali o 53 percent viac energie, ako vložili.

„Prekročenie tohto prahu je vízia, ktorá poháňala 60 rokov odhodlaného úsilia – nepretržitého procesu učenia sa, budovania, rozširovania vedomostí a schopností a potom hľadania spôsobov, ako prekonať nové výzvy, ktoré sa objavili.“

Čistá energia „klope“ na dvere

Tento prielom nás posúva o kus dopredu, aby sme sa zbavili závislosti na fosílnych palivách. Energie vyprodukovaná jadrovou fúziou je totiž čistou. Rovnako treba uviesť, že je i bezpečnejšou v porovnaní s produkciou energie v jadrových elektrárňach.

Vedci ale ešte majú pred sebou pomerne dlhú cestu. Medzi ďalšie kroky patrí demonštrácia ešte vyššieho zisku fúznej energie a ďalší vývoj efektívnejších metód na riadenie implózie. A hoci komerčná prevádzka elektrárne, ktorá by fungovala na princípe jadrovej fúzie zostáva dlhá, tak úspech z týchto dní jasne značí, že neobmedzená a bezuhlíková energie je jednoznačne možná.

Prihlás sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy

Komentáre