Bomo trajnost dosegli z jedrsko fuzijo?
Naprava Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) že nekaj časa podira rekorde na področju trajne jedrskega zlivanja ali fuzije. Zdaj pa je naprava dodatno pokazala, da lahko vzdržuje izjemno vročo plazmo z manjšo nestabilnostjo in manj nečistočami, kar sta dve glavni oviri pri gradnji komercialne elektrarne za jedrsko fuzijo.
Raziskovalci, ki sodelujejo s podjetjem KSTAR, so konec leta 2020 dosegli cilj, da bo plazma s temperaturo 100 milijonov °C trajala 20 sekund. V zadnjem letu so si prizadevali za podaljšanje tega časa in pa tudi za samo boljšo plazmo. Kot so poročali v reviji Nature, jim to zdaj uspeva brez nestabilnosti ali kopičenja nečistoč. To je zelo pomembno, saj oboje vpliva na življenjsko dobo reaktorja in plazme v njem.
"Jedrska fuzija je ena najbolj privlačnih alternativ za vire energije, ki so odvisni od ogljika. Vendar pa izkoriščanje energije iz jedrske fuzije v velikem reaktorju kljub dolgoletnim raziskavam in stalnemu napredku na področju pristopov magnetne konfinacije še vedno predstavlja veliko znanstvenih izzivov," je v članku zapisala ekipa. "Najsodobnejše naprave za magnetno fuzijo še ne morejo doseči trajnostne učinkovitosti fuzije, ki zahteva visoko temperaturo nad 100 milijonov kelvinov in zadosten nadzor nestabilnosti, da se zagotovi stabilno delovanje v trajanju nekaj deset sekund."
Jedrska fuzija je ustvarjena s simulacijo dogajanja v središču Sonca. Atomi vodika se zlivajo med seboj, tako da nastane helij, pri tem pa nastaja veliko energije in hitrih nevtronov. Ti hitri nevtroni, ki se sprostijo pri reakciji, udarijo v stene reaktorja in ustvarijo toploto, ki jo je mogoče izkoristiti za proizvodnjo električne energije.
Vendar mora biti temperatura plazme veliko višja od temperature v središču Sonca, saj je gravitacija ne stiska. Plazmo morajo zadrževati tudi močna magnetna polja. To je pri visoki temperaturi za daljši čas lažje reči kot storiti.
Inovativnost tega dela izhaja iz načina zadrževanja. Ekipa razpravlja o tem, kako so na pameten način združili dve različni, že prej uveljavljeni metodi zadrževanja plazme, izkoristili prednosti vsake od njih in dosegli za 20 milijonov °C (36 milijonov °F) višje temperature.
Prebojni dosežek bi lahko uporabili v reaktorju ITER, ki ga v celoti gradijo v Franciji in je namenjen jedrski fuziji. Mednarodno sodelovanje pričakuje, da bo ITER pokazal, kako bo delovala komercialna fuzijska elektrarna, ki bo utrla pot tej energetski revoluciji.
Več iz rubrike
3D tisk pozitivno vpliva na gospodarstvo
Najpogosteje 3D tisk proizvaja slušne aparate, protetične pripomočke in tekaške copate.
Bomo trajnost dosegli z jedrsko fuzijo?
Znanstveniki dosegli stabilizacijo jedrskega zlivanja, kar je dober znak za prihodnost
