Fúzna sila sa už dlho považuje za svätý grál alternatívnej energie. Čistá, bohatá sila vytvorená pomocou sebestačného procesu, v ktorom sú atómové jadrá fúzované pri extrémne vysokých teplotách. Dosiahnutie tohto cieľa bolo cieľom atómových vedcov a fyzikov viac ako pol storočia, ale pokrok bol pomalý. Kým veda, ktorá stojí za fúznou silou, je solídna, tento proces nebol presne praktický.
V krátkosti, fúzia sa môže považovať za životaschopnú formu energie, iba ak množstvo energie použité na iniciáciu reakcie je menšie ako vyrobená energia. Našťastie sa v posledných rokoch podniklo niekoľko pozitívnych krokov na dosiahnutie tohto cieľa. Najnovšie pochádza z Číny, kde vedci z experimentálneho pokročilého supravodivého tokamaku (EAST) nedávno uviedli, že dosiahli míľnik fúzie.
V priebehu rokov bolo navrhnutých a testovaných mnoho rôznych konceptov fúzie. V súčasnosti sú dvoma najobľúbenejšími návrhmi prístup inertného zadržania a tokamakový reaktor. V prvom prípade sa lasery používajú na tavenie peliet paliva deutéria na vytvorenie fúznej reakcie. V poslednom uvedenom prípade proces zahŕňa uzavretú komoru v tvare torusu, ktorá využíva magnetické polia a vnútorný prúd na uzavretie vysokoenergetickej plazmy.
Vedci v zariadení EAST minulý týždeň oznámili, že používajú tokamak, ktorý má tri odlišné vlastnosti - nekruhový prierez, plne supravodivé magnety a plne aktívne vodou chladené komponenty na plazmové plazmové chladenie (PFC). bola trikrát teplejšia ako jadro Slnka (približne 50 miliónov ° C; 90 miliónov ° F) a bola schopná udržať túto teplotu rekordne 102 sekúnd.
Toto nie je malý úspech, pretože na vytvorenie energie jadrovej syntézy je nevyhnutné udržanie a udržanie teploty. Po začatí musia byť fúzne reaktory schopné udržať reakciu v chode po dlhú dobu, hlavne preto, že množstvo energie potrebnej na jej zahájenie je značné. Udržiavanie a obmedzovanie tejto vysokoenergetickej plazmy je samozrejme dosť ťažké a potenciálne nebezpečné.
Schopnosť udržiavať vysokoenergetickú plazmu viac ako minútu a pol umiestňuje zariadenie EAST, ktoré je súčasťou Fyzikálneho ústavu v Hefei v Jiangshu, čo je krok vpred v globálnych pretekoch fúzie. Obnovením stabilných podmienok, za ktorých sa fúzia prirodzene vyskytuje - t. J. V interiéri Slnka, môže byť ľudstvo o krok bližšie k sna o čistej a prakticky neobmedzenej energii.
K tomuto tvrdeniu však, samozrejme, existuje určitý skepticizmus. Doteraz bolo iba oznámenie Ústavu fyzikálnych vied o pokračovaní. A pokiaľ nebudú poskytnuté výsledky porovnané s recenziou, nárok zostane nepotvrdený. Ak by sa však ich výsledky potvrdili, bude to znamenať, že bude pravdepodobne existovať konkurencia, aby sa zistilo, kto môže dosiahnuť čoraz lepšie výsledky. A táto súťaž už môže pokračovať!
Len pár dní predtým, ako zariadenie EAST oznámilo tento medzník, vydali vedci z technologického inštitútu v Karlsruhe (KIT) v Nemecku svoje vlastné oznámenie. Vedci tu tvrdili, že stelátor Wendelstein 7-X (W7X) - najväčší fúzny reaktor svojho druhu - sa po prvýkrát úspešne podarilo vyrobiť a udržať vodíkovú plazmu.
Podobne v dizajne ako tokamak, stellerator používa skrútené krúžky a vonkajšie magnety na obmedzenie plazmy. Ako jeden z najznámejších príkladov stellaratora bol Wendelstein 7-X schopný ohriať plynný vodík na teplotu 80 miliónov stupňov Celzia a udržať plazmatický oblak štvrtinu sekundy. Stručne povedané, dosiahli reakciu, ktorá priniesla viac energie, ale za oveľa kratšiu dobu.
V nadchádzajúcich rokoch sa očakáva viac správ o fúzii, pretože projekty ako Medzinárodný termonukleárny experimentálny reaktor (ITER) sú online. ITER, ktorý sa nachádza na juhu Francúzska, použije najväčší experimentálny tokamakový reaktor na svete a bude doteraz najväčším experimentom v oblasti jadrovej syntézy. Nástroj EAST naznačil, že má v úmysle byť priamo zapojený do projektu ITER a poskytne mu svoje skúsenosti a odborné znalosti.
Aj keď sme ešte veľa rokov ďaleko od fúznych reaktorov, ktoré riešia všetky naše energetické obavy, je dobré vedieť, že podnikáme príslušné kroky na to, aby sa stala realitou. Kto vie? Jedného dňa sa naše deti (alebo vnúčatá) môžu pozrieť na začiatok 21. storočia ako na „obdobie pred fúziou“ a môžu sa čudovať, ako sa nám niekedy podarilo prekonať!
