Je li termonuklearna fuzija užasno nekontrolirano stanje ili obećavajući izvor energije? znanstvenici
Znanstvenici u SAD-u i Europi napredovali su prema tomestvaranje samoobnovljive energije nuklearne fuzije. Nuklearna fuzija je ono što se događa na Suncu i drugim zvijezdama. Tijekom ovog procesa, dvije atomske jezgre spajaju se u jednu veliku jezgru.
Fuzijska energija mogla bi biti gotovo neiscrpan izvor energije za buduće generacije, no predstoji još puno posla.
Što su napravili autori nove studije?
Istraživači su rekli da je u veljači 2022primili su 59 megadžula održive fuzijske energije - reproducirali su isti proces koji napaja zvijezde, posebice Sunce. Prethodni rekord iznosio je nešto manje od 22 megadžula. Postavljen je 1997. godine.
Ian Chapman, šef Uprave za atomsku energijuUK, nazvao je to značajnim događajem koji istraživače približava rješavanju jednog od najvećih pitanja u znanosti: kako stvoriti beskonačnu energiju nuklearnom fuzijom.
“Akumuliramo znanje i razvijamo novotehnologije potrebne za stvaranje niskougljičnog, održivog izvora osnovne energije koji će nam pomoći da koristimo manje Zemljinih resursa", rekao je Chapman. "Naš svijet treba fuzijsku energiju."
Kakav je bio eksperiment?
Krajem siječnja 2022. američki istraživačiupotrijebio najveći laser na svijetu i gorivo za prisilnu fuziju za zagrijavanje do stanja goruće plazme. Bio je to pokušaj stvaranja samoodržive energije nuklearne fuzije.
Plazma su zagrijani plinovi u kojima se odvijaju reakcije fuzije. Sadrže nabijene čestice koje drže snažna magnetska polja na mjestu.
Znanstvenici su upozorili da u tom smjerupotrebne su godine rada, a dosadašnja razina energije je niska. Usporedbe radi, 59 megadžula dovoljno je za kuhanje oko 60 kotlića vode.
Kako radi nuklearna fuzija?
Nuklearne elektrane danas koriste nuklearnufisija je, zapravo, cijepanje jezgre atoma, a nuklearna fuzija je proces spajanja dviju atomskih jezgri. Obje reakcije oslobađaju puno energije, ali nuklearna fuzija proizvodi više energije i stvara malo nuklearnog otpada.
Fuzija nastaje kada dva laka atomastapaju se zajedno ili spajaju kako bi formirale jednu težu. Ukupna masa novog atoma manja je od mase dva koja su ga formirala. Masa koja nedostaje oslobađa se kao energija, što potvrđuje poznata jednadžba Alberta Einsteina: E = mc².
Postoji nekoliko načina igranjanuklearna fuzija: sve se temelje na različitim atomskim kombinacijama. Najpopularnija je fuzija atoma deuterija s atomom tricija. Ovaj proces zahtijeva temperaturu od približno 39 milijuna °C. Kao rezultat, proizvedeno je 17,6 milijuna elektron volti energije.
Deuterij je komponenta koja obećava jer je izotop vodika. Vodik je sastavni dio vode, a 3,8 litara vode može proizvesti energije koliko i 1136 litara benzina.
Koji je problem s nuklearnom fuzijom?
Snaga nuklearne fuzije mogla bi postati gotovoneiscrpan izvor energije za buduće generacije, ali i stvara mnoge znanstvene i inženjerske izazove. Sunce ima potrebne uvjete za nuklearnu fuziju, oni nastaju zbog snažnih gravitacijskih sila. Ali puno je teže to ponoviti na Zemlji.
Fuzijsko gorivo – npr. raznoizotopi vodika - moraju se zagrijati do ekstremnih temperatura: približno 50 milijuna °C. A takvo se stanje mora održati pod jakim pritiskom dovoljno dugo da se jezgre spoje.
U najnovijem eksperimentu nuklearne fuzijeznanstvenici su primili 59 megadžula energije u 5 sekundi. Izražavajući to u smislu snage, u prosjeku iznosi nešto više od 11 MW za pet sekundi. Prethodni rekord od 22 megadžula je 4,4 MW u 5 sekundi.
Tony Donne, voditelj programa EUROfusion grupe odgovoran za studiju, rekao je da su znanstvenici na pravom putu.
“Ako možemo održati nuklearnu fuziju pet sekundi, možemo to činiti pet minuta, a zatim pet sati. Sve dok proširujemo svoje sposobnosti,” rekao je Donn.
Profesor Donne je rekao da bi nuklearna fuzija moglapostati ključni čisti i održivi izvor energije u budućnosti. Ima ključne prednosti, kao što je nedostatak radioaktivnog otpada, a materijali reaktora mogu se reciklirati ili ponovno upotrijebiti unutar 100-300 godina.
Čitaj više:
Crna rupa u galaksiji dokazala je da je Einstein bio u pravu. Glavna stvar
Svemir uništava kosti i mijenja njihovu strukturu: znanstvenici ne znaju kako će ljudi letjeti na Mars
Astronomi su pronašli planete koji se razlikuju od Zemlje, ali pogodni za život