Úterý, Prosinec 11

BBC: Američtí výzkumníci dosáhli milníku na cestě k jaderné fúzi

Lawrencova livermorská státní laboratoř v roce 1999 - umisťování kulové vakuové komoru, uvnitř níž je lasery zažehávána termojaderná fúze. (Zdroj: Boston.com)
Lawrencova livermorská státní laboratoř v roce 1999 – umisťování kulové vakuové komoru, uvnitř níž je lasery zažehávána termojaderná fúze. (Zdroj: Boston.com)

Američtí vědci podle britské zpravodajské stanice BBC dosáhli historického milníku na cestě k soběstačné jaderné fúzi. Podařilo se jim získat fúzí více energie, než kolik do jejího zažehnutí vložili. Podle českého jaderného fyzika Jiřího Ullschmieda jde o důležitý objev a pokud se dalšími experimenty potvrdí, bude v tomto oboru znamenat podstatný pokrok.

Zvládnutím jaderné fúze – procesu slučování atomových jader, který probíhá ve Slunci – lze zajistit neomezený a levný zdroj energie. Aby ale fúzní elektrárny byly možné, musejí produkovat více energie, než kolik spotřebují, což se zatím ukazovalo jako velmi obtížné.

Nyní se výzkumníkům ve specializovaném zařízení National Ignition Facility (NIF) Lawrencovy livermorské státní laboratoře v Kalifornii údajně podařil průlom, který by mohl zvýšit naději na pokrok k energii získávané jadernou fúzí.

„Pokud je to pravda a dalšími experimenty se to potvrdí, pak jde o obrovský úspěch. Představte si, že obří zařízení za mnoha miliard dolarů se několik let snaží právě o tento průlom, to jest prokázat, že termojaderná reakce lze laserem zapálit,“ řekl ČTK jaderný fyzik Ullschmied z Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR.

NIF využívá 192 paprsků nejvýkonnějšího laseru na světě k rozžhavení a kompresi malých kapslí vodíkového paliva do stavu, kdy nastává fúze. Podle BBC během experimentu, provedeného koncem září, množství energie vydané při fúzní reakci překročilo množství spotřebované energie. Bylo to prý poprvé, co se to některému z podobných zařízení na světě podařilo.

Tento nejnovější úspěch je podle BBC označován za nejvýznamnější krok k fúzi v posledních letech. Ukazuje, že NIF je na dobré cestě ke kýženému cíli zažehnutí soběstačné fúze.

Na tento objev podle Ullschmieda celosvětová věda čekala, protože se na něj vážou další americké a evropské projekty. „Je to jeden z významných kroků. Je totiž potřeba, aby energetický zisk byl takový, aby pokryl veškeré energetické nároky toho zařízení. Směřuje to k tomu, aby budoucí termojaderné reaktory nahradily současné jaderné štěpné reaktory. Je to možnost využití reakce, která nevede k hromadění jaderných popelů,“ uvedl odborník. Znamenalo by to podle něj zajistit energii na 1000 let. Tento laserový způsob je alternativou k tokamakům, magnetickému udržení plazmatu, doplnil.

Půl století se vědci usilovně snaží dosáhnout kontrolované jaderné fúze, ale dosud marně. Nyní zavládla naděje, že se pracovníkům National Ignition Facility podařil důležitý průlom, který výzkum v této oblasti tolik potřebuje.

V roce 2009 představitelé NIF oznámili cíl demonstrovat výrobu čisté energie pomocí jaderné fúze do 30. září 2012. Nečekané technické problémy ale splnění tohoto záměru zhatily – energetický výstup fúze byl menší, než původně předpověděly matematické modely.

NIF je jedním z několika projektů na světě, které se zaměřují na zvládnutí jaderné fúze. Patří mezi ně i reaktor ITER v hodnotě mnoha miliard eur, který se buduje ve vědeckovýzkumném středisku Cadarache na jihu Francie. ITER však bude, na rozdíl od laserových paprsků NIF, využívat silná magnetická pole.

Zdroj: ČTK

Poznámka redakce atominfo.cz: Na některých českých zpravodajských serverech byla zpráva poněkud zjednodušena, což mohlo způsobit silnou desinformaci. Podařilo se dosáhnout významného milníku, ale cesta k elektrárně založené na inerciálním udržení (inertia – setrvačnost, fúze probíhá, dokud se částice tepelným pohybem příliš nevzdálí a energie se nerozptýlí), tedy principu, který se používá i v NIF, je ještě trnitá a daleká.

Při zmíněném experimentu přesáhla energie částic alfa vzniklých ve fúzních reakcích energii přijatou od laserových svazků. To znamená, že pozitivní energetická bilance byla jen na nejnižší úrovní, bez započítání všech ztrát (účinnost laseru, účinnost přeměny laserové energie na stlačení a ohřev palivové pelety, odběr energie fúzních reakcí a její přeměna na energii elektrickou). Abychom byli schopní veškeré tyto ztráty pokrýt musel by výtěžek reakcí být ne jednou, ale zhruba 300 krát větší než energie přijatá od laserů (případně od svazků částic o kterých se v této souvislosti také uvažuje). Dalším velkým problémem je potom dostatečná frekvence opakování těchno fúzních mikrovýbojů (pro rozumný výkon elektrárny několik za vteřinu).

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.