Naučnici u nekoliko država ušli su u pravu trku „veštačkih Sunca“, ko će pre doći do izvora nuklearne fuzije. Posle niza rekorda koje je postavilo kinesko „veštačko Sunce“, u Americi je takođe izveden važan eksperiment – plazma zagrejana na ekstremnoj temperaturi dala je veću energiju nego što je ona iskorišćena za njeno zagrevanje.
Nuklearna fuzija mogla bi da bude izvor bezbedne i gotovo neograničene energije, zbog čega naučnici sve više izvode eksperimente na fuzionim reaktorima, poznatim kao tokamak, koji imitiraju stvaranje energije u zvezdama, pa su tako dobili naziv i „veštačko Sunce“.
Iz „veštačkog Sunca“ dobijeno više energije nego što je uloženo
Veliki korak unapred u korišćenju ovakvih izvora energije napravio je međunarodni tim naučnika u Lorens nacionalnoj laboratoriji u Livermoru u SAD, koja je deo američkog ministarstva energije. Oni su uspeli da zagreju fuziono gorivo na ekstremne temperature, pa je iz plazme dobijeno više energije nego što je potrošeno za njeno zagrevanje.
Kako se navodi u studiji objavljenoj u časopisu „Nejčr“, ovaj eksperiment pokazao je da nuklearna fuzija može biti održiv izvor energije.
Energija koja je dobijena ovim eksperimentom jednaka je onoj koja može da se dobije iz devet baterija od devet volti, a naučnici navode da će za dalji razvoj tehnologije biti potrebne godine. Proizvodnja fuzije trajala je jednu pikosekundu, odnosno vreme koje je potrebno svetlosti da pređe jedan milimetar.
„Fuzija zahteva postizanje temperatura većih od 50 miliona stepeni Celzijusa. Već decenijama uspevamo da je izazovemo u eksperimentima, u kojima se ulaže mnogo energije u njeno izazivanje, ali do sada nismo uspevali da dobijemo veću energiju nego što uložimo“, rekao je Aleks Zilstra iz Lorens nacionalne laboratorije.
Plazma je poznata i kao četvrto stanje materije, pored čvrstog, tečnog i gasovitog i može biti proizvedena u termonuklearnim reaktorima.
Postoje dva glavna načina stvaranja energije kroz fuziju. Uobičajeniji je onaj zasnovan na sporoj termonuklearnoj fuziji, u kom naučnici zadržavaju plazmu uz pomoć magnetnog polja i električne struje.
Alternativni način je poznat kao brza termonuklearna fuzija, gde termonuklearna reakcija traje samo milioniti deo sekunde. Taj proces zahteva moćne lasere koji kompresuju termonuklearno gorivo, sačinjeno od tricijuma i deuterijuma, dva izotopa vodonika. Ovu tehnologiju aktivno razvija američki Nacionalni kompleks laserskih termonuklearnih reakcija (NIF) u Livermoru. Naučnici iz Lorens nacionalne laboratorije koristili su najsnažniji laserski sistem na svetu, koji ima površinu kao tri fudbalska terena.
Naučnici su u ovom eksperimentu „ispalili“ 192 laserska zraka na mikroskopsku kapsulu ispunjenu deuterijumskim i tricijumskim fuzionim gorivom.
Oni su uspeli da utrostruče energiju koja je uložena u izazivanje fuzije. To je bilo moguće pošto su došli do saznanja kako da preciznije koncentrišu laserske zrake na nuklearno gorivo i utiču na njihovu disperziju, koja nastaje usled interakcije svetlosnih čestica sa molekulima gasa koji hlade kapsulu.
Novi pristup rešavanju problema nuklearne fuzije
Ranije su naučnici pokušavali da reše taj problem smanjujući gustinu gasa. Međutim, kao rezultat toga dolazilo je do dramatičnog smanjenja temperature i pritiska u kapsuli sa fuzionim gorivom. Naučnici su sada došli do rešenja tog problema tako što su instalirali specijalni fotonski kristal ispred kapsule, čime je koncentrisana snaga laserskih zraka.
Laserski puls napravio je pritisak od oko 100 milijardi bara i temperaturu od 100 miliona stepeni Celzijusa, dok je temperatura u centru Sunca oko 15 miliona stepeni.
Visoki pritisak i temperatura doveli su do fuzije jezgara helijuma iz jezgara deuterijuma i tricijuma. U tom trenutku, počinje termonuklearna reakcija uz koju se oslobađa ogromna količina energije. Taj proces je isti kao onaj koji održava energiju u zvezdama.
„Po prvi put, reakcija fuzije u gorivu omogućila je najveći deo energije za grejanje, tako da fuzija počinje da dominira nad izvorom toplote koji je obezbeđivan spolja. Taj režim se zove plazma koja sagoreva“, kaže Zilstra.
Naučnici su utvrdili i da efikasnost termonuklearne reakcije može biti unapređena korišćenjem kapsule koja nije u obliku bureta, već u obliku tegova.
„Pretvaranje fuzije u realnost ogroman je i kompleksan tehnološki izazov i zahtevaće ozbiljne investicije i inovacije kako bi ona postala praktična i ekonomična. Mislim da će njeno pretvaranje u održiv izvor energije biti izazov na decenijskom nivou“, dodaje Zilstra, piše Sputnjik internešnel.
Sputnjik
PRATITE NAS NA FEJSBUKU I TVITERU
BONUS VIDEO:
Gradonačelnica San Franciska London Brid proglasila je vanredno stanje u gradskoj četvrti Tenderloin, oblasti sa visokim procentom beskućnika i stravično [Opširnije...]
Na današnji dan, 19. decembra 1875. godine rođena je Mileva Marić Ajnštajn, srpska matematičarka, prva žena Alberta Ajnštajna, jednog od [Opširnije...]
Finska agencija za nuklearnu bezbednost dala je dozvolu petom nuklearnom reaktoru u toj zemlji da pokrene probni rad pod niskom [Opširnije...]
Predstavnik RATEL-a Dragoljub Stefanović kaže da će do aukcije za 5G mrežu u Srbiji biti potrebno još nekih devet meseci, [Opširnije...]
Globalno zagrevanje posebno će pogoditi Bliski istok i severnu Afriku i pokrenuti nove talase izbeglica, smatra nemački klimatski naučnik Jos [Opširnije...]