Australský startup HB11 Energy novou technologii úspěšně předvedl.
Jak funguje klasická termonukleární fúze?
Jaderná fúze (v tomto případě mluvíme otermonukleární fúze) je reakce fúze lehkých atomových jader na těžší, ke které dochází při ultravysokých teplotách a je doprovázena uvolněním obrovského množství energie. Taková reakce je opakem atomového štěpení: při druhém se uvolňuje energie v důsledku štěpení těžkých jader na lehčí.
Obrázek Oleg Gamulinskiy z Pixabay
Syntetické reakce - to je zásadníenergetický proces, který pohání hvězdy, včetně našeho Slunce. Tam ji poskytují atomy vodíku, přehřáté na desítky milionů stupňů. Lidstvo se po mnoho let snaží tento proces opakovat zde na Zemi.
V čem je nový přístup jiný?
Použití laserů místo termonukleárníchfúze byla předpovězena již v 70. letech 20. století. Autorem myšlenky je australský teoretický fyzik a spoluzakladatel HB11 Energy Heinrich Khor z University of New South Wales. Nový způsob výroby čisté energie se radikálně liší od většiny ostatních fúzních reakcí, které vyžadují zahřátí izotopů vodíku na miliony stupňů.
HB11 má jiný přístup.Jako palivový prvek použil hodně vodíku a boru-11 a aby nastartoval fúzní reakci, použil ultramoderní komplex vysoce přesných a výkonných laserů.
Při první ukázce konceptu, reakcefúze vodíku a boru vyvolala 10krát více termonukleárních reakcí, než se očekávalo. Společnost říká, že HB11 Energy je nyní „globálním lídrem v závodě o komercializaci svatého grálu čisté energie“.
Jak to funguje?
Pilotní zařízení jekovová koule, v jejíž střední části je malý palivový článek. Nechybí ani speciální otvory pro provoz laserových systémů. Jeden z laserů generuje magnetické pole, jehož úkolem je udržet plazma. Druhý je zodpovědný za spuštění termonukleární řetězové reakce.
Schematické znázornění pracovní instalace. Foto: HB11 Energy
Jaderné reakce mezi protony a jádry boru-11(p-B syntéza), která vedla ke vzniku a-částic, byly zahájeny v plazmě. Byl to výsledek laseru třídy PW zaměřeného na terč z nitridu boru (BN) o tloušťce 0,2 mm.
Vysoká reakční rychlost syntézy p–B a,V důsledku toho byl vytvořen a změřen velký tok částic α díky toku protonů urychlenému na předním povrchu terče. Jde o první experiment, který potvrdil princip laserové syntézy. Alfa částice, které jsou výsledkem reakce, vytvářejí elektrický proud, který lze téměř okamžitě znovu přenést do sítě.
Je pozoruhodné, že při reakcích vodík-borpoužívá se bezpečné a běžné palivo, které v primární reakci nevytváří neutrony. Produkují tak zanedbatelné množství odpadu s krátkou životností a mohou poskytovat energii ve velkém měřítku pro hlavní elektrickou síť nebo výrobu vodíku. Konstrukce není vybavena výměníkem tepla a turbínou jako zbytečné.
Proč?
V budoucnu tyto technologie syntézy nahradítradiční zdroje energie. Škálovatelná technologie pomůže zvrátit dopady globálního oteplování způsobeného emisemi skleníkových plynů.
Přečtěte si více
Vědci pojmenovali první znamení, podle kterého hledat mimozemský život
Na prvního dubna se k Zemi přiblíží potenciálně nebezpečný asteroid
Genetika porazila kočičí alergie pomocí CRISPR