Američki naučnici ponovili i nadmašili eksperiment s fuzijom

Novi uspjeh američkih naučnika u dobijanju neto energetskog dobitka reakcijom fuzije budi nade u dolasku do tehnologije kojom bi mogla da se proizvede skoro neograničena, jeftina, bezbjedna i čista energija.

Ipak put do toga možda je i decenijama dugačak, ako je uopšte moguć, budući da nije potrebno samo obezbijediti veću efikasnost procesa, već i riješiti inženjerske izazove za komercijalnu upotrebu, pišu svjetski mediji, piše Radio Slobodna Evropa.

Poboljšani rezultati

Američka Nacionalna laboratorija Lorens Livermor saopštila u nedelju, 6. avgusta, da su njeni naučnici drugi put od decembra prošle godine ostvarili neto energetski dobitak u reakciji fuzije, preneo je Rojters.

Naučnici iz laboratorije u Kaliforniji ponovili su uspjeh u eksperimentu fuzionog paljenja u Nacionalnom postrojenju za paljenje (NIF) 30. jula koji je doveo i do većeg energetskog dobitka nego u decembru, rekao je portparol Lorensa Livermora, dodajući da se rezultati eksperimenta još analiziraju.

U decembarskom eksperimentu, prema američkom Ministarstvu energetike, dobijeno je 3,15 megadžula izlazne energije nakon što je laser isporučio 2,05 megadžula u svoju metu. Drugim riječima, ukazuje Rojters, u eksperimentu je proizvedeno više energije iz fuzije nego što je utrošena laserska energija za njeno pokretanje.

Ministarstvo energetike SAD je tada saopštilo da je riječ o "velikom naučnom proboju na kojem se radilo decenijama".

Nada za čistu energiju

Rezultat laboratorije Lorens Livermor sa značajnim poboljšanjem u odnosu na eksperiment od prošle godine, ako bude potvrđen, pojačaće nade da bi nuklearna fuzija jednog dana mogla da obezbijedi skoro neograničen izvor čiste energije, piše Tajms.

Fuzija se postiže zagrijavanjem dva izotopa vodonika — obično deuterijuma i tricijuma — do tako ekstremnih temperatura da se atomska jezgra stapaju, oslobađajući helijum i ogromne količine energije u obliku neutrona, čime se odražavaju reakcije koje se dešavaju unutar Sunca.

U eksperimentu u Lorens Livermoru su snažni laseri usmjereni u kapsulu goriva širine oko pet milimetara. Time su u tački prečnika dlake ljudske kose stvorene temperature nekoliko puta veće nego u središtu Sunca, dok je pritisak bio dvostruko veći nego u njegovoj unutrašnjosti.

Za razliku od fisije, koja se koristi u nuklearnim elektranama, u fuziji se atomi ne cepaju, već spajaju, tako da gotovo da nema radioaktivnog otpada.

Ubrzanje napretka

Ponovno postizanje neto energetskog dobitka u reakciji fuzije pobudiće optimizam o ostvarenju sna o neograničenoj energiji bez korišćenja fosilnih goriva, ističe Fajnenšl tajms.

Fizičari su od 1950-ih pokušavali da iskoriste reakciju fuzije koja pokreće energiju Sunce, ali do decembra nijedna grupa nije uspjela da proizvede više energije iz reakcije nego što je utrošena za nju.

Iako mnogi naučnici vjeruju da su fuzione elektrane još decenijama daleko, potencijal tehnologije je teško zanemariti, ukazuje britanski list, pošto reakcije fuzije ne emituju ugljenik i ne proizvode dugotrajni radioaktivni otpad, a mala šolja vodoničnog goriva bi teoretski mogla da napaja kuću stotinama godina.

U okviru traganja za uspješnom i isplativom fuzijom, naučnici su najviše koristili pristup poznat kao magnetno konfiniranje u kojem se upotrebljavaju ogromni magneti da se zadrži gorivo u mjestu dok se zagrijava do temperatura viših od onih u Suncu.

NIF koristi drugačiji proces, koji se zove inercijalno ili lasersko konfiniranje, u kojem se najveći laser na svijetu ispaljuje u sićušnu kapsulu goriva što dovodi do implozije.

U decembarskom eksperimentu je u reakciji fuzije proizvedeno oko 3,15 megadžula, odnosno oko 150 odsto energije iz lasera. Inicijalni podaci iz julskog eksperimenta ukazali su na izlaznu energiju veću od 3,5 megadžula, rekle su dvije osobe upoznate s preliminarnim rezultatima. Dobijena energija je otprilike dovoljna da sat vremena napaja peglu.

Ipak, dobijena energija se ovde poredi samo s energijom u laserima, a ne s ukupnom količinom energije povučene iz mreže za napajanje sistema, koja je mnogo veća, ukazuje list. Naučnici procjenjuju da će komercijalna fuzija zahtijevati reakcije koje generišu između 30 i 100 puta više energije nego u laserima.

Međutim, rekla je osoba upoznata s rezultatima, bolji rezultat u drugom eksperimentu "samo osam mjeseci" posle početnog prodora, još je jedan znak da se tempo napretka povećava.

Sveti gral

Drugi uspjeh istraživača u federalnoj Nacionalnoj laboratoriji Lorens Livermor još je jedan ključni korak – iako će put možda decenijama trajati – u potrazi za neograničenim izvorom jeftine i čiste energije, piše Vašington post.

Za razliku od fisije, fuzija ne samo što nema radioaktivne nusproizvode ili rizik od topljenja reaktora, ona za gorivo koristi teške atome vodonika, koji se mogu naći u nečemu čega Zemlja ima u izobilju – u morskoj vodi, pa nije potrebno traganje za rijetkim uranijumom.

Iako je dobijanjem više energije iz reakcije nego što je uloženo u nju, kako piše list, uhvaćen sveti gral u proučavanju fuzije, korišćenje energije proizvedene fuzijom je i dalje daleko.

Istraživači u Lorens Livermor mogu da stvore reakciju fuzije samo jednom dnevno jer laseri moraju da se ohlade i da se zamijeni gorivo.

Komercijalno održivo postrojenje za fuziju, međutim, moralo bi to da radi nekoliko puta u sekundi, rekao je za Vašington post Denis Vajt, direktor Centra za nauku i fuziju plazme na MIT-u.

"Jednom kada ostvarite naučnu održivost", rekao je on, "morate da otkrijete kako da to bude inženjerski održivo".

( Radio Slobodna Evropa )