Nagłówek z napisem Pozwól, że wyjaśnię - #naukowe newsy

Przełom w fuzji jądrowej – naukowe newsy

Czas czytania w minutach: 2

Słyszeliście już pewnie – a może czytaliście na naszym Facebooku – że miał miejsce przełom w dziedzinie fuzji jądrowej. Przełom, czyli zapłon. O co chodzi, dlaczego to jest ważne i jak daleko jeszcze do niemal darmowej energii? Pozwól, że wyjaśnię!

Przełom w fuzji jądrowej

Kilka dni temu Internet obiegła sensacyjna wiadomość. Naukowcom z amerykańskiego National Ignition Facility udało się przeprowadzić kontrolowaną fuzję jądrową o dodatnim bilansie energetycznym. Innymi słowy: próbka, która uległa fuzji, wyemitowała więcej energii, niż lasery w nią wpompowały. O tym, dlaczego samo w sobie to jest bardzo istotne, możecie szczegółowo przeczytać w naszym artykule dotyczącym fuzji jądrowej. Teraz w skrócie: fuzja jest świętym Graalem energetyki. Choć już energetyka jądrowa pozwala uzyskiwać dużo energii z niewielkiej ilości paliwa, a problem odpadów promieniotwórczych jest mocno rozdmuchany, to nie ulega wątpliwości, że ewentualna energia z fuzji byłaby jeszcze lepsza. Łączenie jąder wodoru generuje więcej energii niż rozpad jądra uranu czy plutonu, ale to nie jedyna zaleta. Wodór jest również łatwiej dostępny, a przez to tańszy, a na dodatek problem radioaktywnych odpadów praktycznie nie istnieje. Ujarzmienie fuzji i oparcie na niej produkcji energii oznaczałoby więc dostęp do niemal nieograniczonych ilości prądu. A więc czy ten ostatni przełom to droga do uzyskiwania w przyszłości taniej, czystej energii?

Droga – owszem. Ale bardzo jeszcze daleka. Faktem jest, że w wyniku fuzji naukowcy uzyskali o połowę więcej energii, niż dostarczyli do kapsułki zawierającej deuter i tryt. Oznacza to, że po tym, jak ścisnęli te izotopy i podgrzali je do temperatury wyższej niż panująca w sercu Słońca, udało im się osiągnąć tzw. zapłon. Innymi słowy: energia produkowana przez fuzję była na tyle duża, że umożliwiała fuzję kolejnych jąder – coś zbliżonego do reakcji łańcuchowej rozpadu jąder. A tym samym udało się udowodnić, że da się doprowadzić do zapłonu, czyli samopodtrzymującej się fuzji, w warunkach laboratoryjnych. Jednak wciąż pozostaje kilka problemów.

Przełom w fuzji – co dalej?

Przede wszystkim, bilans energetyczny reakcji do celów ustalenia, czy miał miejsce zapłon, uwzględnia tylko energię dostarczaną do kapsułki. Energia ta wyniosła 2.05 MJ o została dostarczona przez światło laserów. Problem polega jednak na tym, że naładowanie laserów “kosztowało” około 400 MJ, więc 1 MJ zysku z fuzji to daleko do zbilansowania energetycznego całej procedury. Co gorsza, lasery które wywołały zapłon są w stanie odpalić raz na kilka do kilkunastu godzin. A żeby gra była warta świeczki, zapłon musiałby następować wiele razy na sekundę. I wreszcie same kapsułki z paliwem musiałyby kosztować ułamki centów, a nie tysiące dolarów.

Ale to wszystko są przeszkody natury bardziej inżynieryjnej, niż stricte naukowej. Zapłon wykazał, że sama korzystna energetycznie fuzja jest możliwa. Czy lasery są najlepszą drogą, żeby go wywołać? Nie wiadomo. Amerykanie zamierzają kontynuować badania tą metodą, korzystając z lepszych laserów, mogących “odpalać” zdecydowanie częściej. Ale w innych miejscach na świecie wciąż rozwijane są próbne reaktory bazujące na tokamaku – takie, jak na przykład europejski ITER. Jest też kilka innych, bardziej egzotycznych projektów. Przed nami wciąż lata badań i rozwoju. Ale jedna z istotnych przeszkód została pokonana.

Źródła:

https://www.nytimes.com/2022/12/13/science/nuclear-fusion-energy-breakthrough.html

https://www.theguardian.com/environment/2022/dec/13/us-scientists-confirm-major-breakthrough-in-nuclear-fusion

Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!

0 0 votes
Oceń artykuł
Powiadom mnie!
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments