PROMETEJSKA ISKRA

PRVA USPEŠNA FUZIJA

231 pregleda
Shutterstock

Američki naučnici su izveli reakciju koja je rezultirala neto povećanjem energije, umesto da ona propadne kao u dosadašnjim eksperimentima. Iako postoji još mnogo koraka dok ovo ne postane komercijalno održivo, bitno je da su pokazali da mogu stvoriti više energije nego na početku eksperimenta.

Prvi put u istoriji američki naučnici u Nacionalnoj laboratoriji Lorens Livermor u Kaliforniji uspešno su proizveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala dobitkom energije, potvrdio je za CNN izvor upoznat s projektom. Očekuje se da Ministarstvo energetike SAD službeno objaviti otkriće.Ishod eksperimenta bio bi veliki iskorak u decenijama dugoj potrazi za oslobađanjem beskonačnog izvora čiste energije koji bi mogao pomoći u napuštanju zavisnosti od fosilnih goriva. Istraživači, naime, pokušavaju da stvore nuklearnu fuziju – oponašajući energiju koja pokreće Sunce.

Šta je to nuklearna fuzija i zašto je važna?Nuklearna fuzija je proces koji je izveo čovek ponavljajući stvaranje energija koja pokreće Sunce. Događa se kada se dva ili više atoma spoje u jedan veći, i taj proces oslobađa ogromnu količinu energije u vidu toplote. Naučnici širom sveta je proučavaju u projektima koji, uglavnom, koriste elemente deuterijum i tricijuma – oba su izotopi vodonika.Deuterijum iz čaše vode, s dodatkom malo tricijuma, mogao bi napajati jednu kuću godinu dana. Tricijum je ređi i teže ga je dobiti, iako se može veštački proizvesti.

„Za razliku od uglja, potrebna je samo mala količina vodonika, a on je najzastupljeniji hemijski element koji se može naći u svemiru. Vodonik se nalazi u vodi, tako da su sastojci koje stvaraju tu energiju neograničeni i čisti”, rekao je za CNN Hulio Fridman, glavni naučnik u kompaniji „Karbon dajrektui bivši glavni energetski tehnolog u Lorens Livermor laboratoriji. Po čemu se fuzija razlikuje od nuklearne fisije?Kad ljudi razmišljaju o nuklearnoj energiji, mogu im pasti na pamet rashladni tornjevi i oblaci u obliku pečurle. Ali fuzija je potpuno drugačija.Dok fuzija spaja dva ili više atoma, fisija je suprotan proces cepanja većeg atoma na dva ili više manjih. Nuklearna fisija danas pokreće nuklearne reaktore širom sveta. Poput fuzije, toplota nastala cepanjem atoma se, takođe, koristi za proizvodnju energije.

Nuklearnu energiju odlikuje nulta emisija gasova „staklene bašte”, ali preostaje radioaktivni otpad koji se mora skladištiti na siguran način. Nuklearna topljenja, iako retka, događala su se sa smrtonosnim posledicama, poput nesreća u reaktorima u Fukušimi i Černobilju.Nuklearna fuzija ne nosi iste sigurnosne rizike, a materijali koji se koriste imaju mnogo kraće vreme poluraspada od fisije.

Kako bi energija nuklearne fuzije mogla napajati svetlo u našim domovima?Postoje dva glavna načina, a oba imaju isti rezultat. Spajanjem dva atoma oslobađa se ogromna količina toplote, koja je ključna za proizvodnju energije. Ta toplota može koristiti za zagrevanje vode, stvaranje pare i okretanje turbina za proizvodnju energije – slično kao što nuklearna fisija stvara energiju. Veliki izazov iskorišćavanja fuzione energije jeste održati je dovoljno dugo da može napajati električne mreže i sisteme grejanja širom sveta. Američki iskorak je veliki uspeh, ali je još daleko od onoga što je potrebno za proizvodnju dovoljno energije.Zašto je važna ova vest o fuzionoj reakciji koja rezultira energetskim dobitkom?

Prvi put su naučnici uspešno izveli reakciju nuklearne fuzije koja je rezultirala neto povećanjem energije, umesto da ona propadne kao u dosadašnjim eksperimentima.Iako postoji još mnogo koraka dok ovo ne postane komercijalno održivo, bitno je da su pokazali kako mogu stvoriti više energije nego na početku eksperimenta. Ovo je veoma važno iz energetske perspektive, jer fuzija ne može biti izvor energije ako ne izvlačimo više energije nego što ulažemo. Pređašnja otkrića bila su nitna, ali to nije isto što i stvaranje energije koja bi se jednog dana mogla koristiti u većem opsegu”, naglasio je Fridman.Gde se sve odvija fuzija?

Hulio Fridman (Carbon Direct)

Nekoliko fuzionih projekata sprovodi se u SAD, Ujedinjenom Kraljevstvu i Evropi. Francuska je dom Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora na kojem sarađuje 35 zemalja, među kojima su glavne članice Kina, SAD, Evropska unija, Rusija, Indija, Japan i Južna Koreja.U SAD se veliki deo posla odvija u Nacionalnoj laboratoriji Lorens Livermor, u zgradi veličine tri nogometna igrališta.Projekat National Ignition Facility u Lorens Livermoru stvara energiju iz nuklearne fuzije postupkom poznatim kao termonuklearna inercijalna fuzija. Ispaljuju se kuglice koje sadrže vodonikovo gorivo u gotovo 200 lasera, stvarajući niz izuzetno brzih, ponovljenih eksplozija brzinom od 50 puta u sekundi. Energija prikupljena od neutrona i alfa čestica izdvaja se kao toplota.

U Velikoj Britaniji i projektu ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) u Francuskoj rade sa ogromnim mašinama u obliku krofne, opremljenim ogromnim magnetima koji se nazivaju tokamak. Kad se gorivo stavi u tokamak, magneti se uključe i temperature unutra se eksponencijalno podižu da bi se stvorila plazma.Plazma mora dostići najmanje 150 miliona Celzijusovih stepeni, 10 puta toplije od Sunčevog jezgra. Neutroni zatim izlaze iz plazme, udarajući u pokrivač na zidovima tokamaka i prenose svoju kinetičku energiju kao toplotu.

Koji su sledeći koraci? Naučnici i stručnjaci moraju otkriti kako proizvesti mnogo više energije iz nuklearne fuzije. Istovremeno moraju smisliti kako da eventualno smanje troškove da bi se ona mogla koristiti u komercijalne svrhe. Zatim treba da prikupe energiju proizvedenu fuzijom i prenesu je u električnu mrežu kao električnu energiju. Proći će godine, a možda i decenije, pre nego što fuzija bude u stanju da isporučuje neograničene količine čiste energije.

(Indeks)

O autoru

administrator

Ostavite komentar