Nová metóda nám môže pomôcť získať neobmedzený zdroj energie z jadrovej fúzie
Výskumníci v novej štúdii predstavujú spôsob ako dosiahnuť fúziu jednoduchšie a lacnejšie. Budujú cestu ku komerčne dostupným fúznym elektrárňam.
Jadrová fúzia je proces, ktorý prebieha v jadre hviezdy, pričom vzniká masívne množstvo energie, ktoré tento objekt drží pri živote. Zároveň sa ho pokúšajú vedci zrekonštruovať v laboratóriu, pretože fúzia predstavuje bezpečný, spoľahlivý, čistý a hlavne lacný zdroj energie.
Už od približne 60. rokov minulého storočia výskumníci skúmajú možnosť využitia vysokoenergetických laserov na stlačenie termonukleárneho materiálu pri dostatočne vysokej teplote a na dostatočne dlhú dobu, až kým tento materiál nevzplanie. V tomto momente vytvorená fúzna energia prevýši energiu vloženú do materiálu. To sa vedcom podarilo dosiahnuť už koncom minulého roka.
Ako však vysvetľujú vedci z University of Rochester, stále máme pred sebou množstvo prekážok, ktoré bránia jadrovej fúzii stať sa komerčne dostupným zdrojom energie. V rámci novej štúdie sa však vedcom podarilo demonštrovať proces dynamickej obálkovej formácie, proces ktorý by mohol pomôcť vytvoriť prvú fúznu elektráreň.
„Náš experiment demonštroval uskutočniteľnosť inovatívneho konceptu, ktorý by umožnil cenovo dostupnú a masovú produkciu inerčnej fúznej energie,“ tvrdí Igor Igumenshchev, jeden z autorov štúdie.
Klasicky sa inerčná fúzna energia získava tak, že sa malé množstvo deutéria alebo trícia zmrazí do sférickej obálky. Tú následne bombardujú lasery, čím zohrejú palivo na extrémne vysokú teplotu a umiestnia ho pod extrémne vysoký tlak. Keď nastanú správne podmienky, obálka sa zrúti a zapáli sa, čím nastáva fúzia. Tento proces uvoľní obrovské množstvo energie a má potenciál produkovať dostatok čistej energie. Elektráreň by však potrebovala takmer milión palivových sfér denne. Problém je, že proces výroby tohto paliva je mimoriadne nákladný a náročný.
V rámci novej štúdie vedci opísali prístup, v rámci ktorého vložia kvapku deutéria alebo trícia do penovej kapsuly. Keď túto kapsulu bombardujú lasery, tá sa vyvinie do sférickej obálky, imploduje a zrúti sa, čím vznikne fúzia. Táto metóda si teda nevyžaduje nákladné kryogenické metódy ako konvenčný spôsob fúzie.
Neprehliadnite
Cesta ku komerčne dostupnej fúzii
Po prvýkrát bol koncept dynamickej obálky popísaný v roku 2020. Odvtedy však nebol experimentálne preukázaný. Autori novej štúdie vykonali zmenšený experiment, ktorý mal dokázať funkčnosť tohto experimentu.
Zároveň však dodávajú, že ak by sme chceli v budúcnosti získavať fúznu energiu takýmto spôsobom, potom sa vyžadujú lasery s dlhšími a energetickejšími pulzami. Všetko však nasvedčuje tomu, že by táto metóda mohla byť dosiahnuteľnou cestou k jadrovej fúzii. V budúcnosti by sme tak mali spôsob, ako vytvoriť naozaj praktické fúzne energetické reaktory.
„Kombináciou tohto konceptu s výkonným laserovým systémom, ktorý je momentálne vo vývoji, by sme mohli poskytnúť mimoriadne atraktívnu cestu k fúznej energií,“ tvrdí Igumenshchev.
V budúcich prácach sa vedci pokúsia nájsť spôsob, ako vytvoriť o niečo praktickejšiu verziu tohto procesu. Ku komerčnej jadrovej fúzii sa ľudstvo pomaly, ale isto, blíži, no ešte nám to nejakú dobu potrvá.
Komentáre