Experimentálny čínsky supravodivý tokamak EAST, nazývaný tiež umelé slnko, prekonal podľa čínskych správ nový svetový rekord. Vedci z tohto projektu tvrdia, že sa im podarilo udržať mimoriadne horúcu plazmu stabilnú až po dobu 403 sekúnd. Tým prekonali svoj vlastný rekord z roku 2017, kedy ju udržali v tomto móde stabilnú 101 sekúnd.
Stabilná vo vysokom stupni udržania
Na konci roka 2021 sa jadrovým vedcom práve v tomto reaktore podaril veľký úspech. Udržali plazmu stabilnú po dobu 1 000 sekúnd. To je viac ako dvojnásobok terajšieho času. Rozdiel je ale v tom, že teraz sa podarilo udržať plazmu stabilnú v tzv. H-móde (High-confinement mode), čo znamená, že plazma bola stabilná vo vysokom stupni udržania až 403 sekúnd, uvádza portál IFL Science. Práve vysoký stupeň udržania je kľúčom k tomu, aby plazma ostala stabilná ľubovoľne dlhú dobu, aby v nej nevznikalo relatívne veľa turbulencií a možností, že unikne zo svojho zovretia v magnetickom poli.
„Hlavný význam tohto nového prelomu spočíva práve vo vysokom stupni udržania, v ktorom sa výrazne zvyšuje teplota a hustota plazmy,“ povedal Song Yuntao, jeden z vedcov projektu EAST a riaditeľ inštitútu plazmovej fyziky pre portál South China Morning Post.
Jadrová fúzia
Fúzia sa považuje za svätý grál energetiky. Je opakom jadrového štiepenia, ktoré sa bežne využíva v jadrových elektrárňach. Fúzia napodobňuje jav, ktorý sa odohráva vo vnútri hviezd, teda aj na našom Slnku. Pri pôsobení vysokej teploty a tlaku sa jadrá vodíka zlúčia a uvoľnia veľké množstvo energie. Problémom je udržať tento proces stabilný dlhý čas a tým zabezpečiť dodávku energie.
Vo vnútri tokamaku sa plynné vodíkové palivo mení pôsobením tlaku a teploty na úrovni desiatok miliónov stupňov Celzia na plazmu. Aby sa tokamaky pri takej veľkej teplote neroztopili, plazma, v ktorej jadrová fúzia prebieha, je udržiavaná v silnom magnetickom poli.
Ďalším významným problémom je, že reaktor by mal vyprodukovať viac energie, ako je do neho vloženej. Jednému z takýchto výskumov v amerických Národných laboratóriách Lawrence Livermore sa to podarilo, keď ich spôsob naštartovania jadrovej fúzie pomocou laserov vytvoril viac energie, ako do nej vložili. Aj keď je tento spôsob fúzie komerčne zatiaľ nevyužiteľný, dokazuje, že jadrová fúzia s konečným cieľom vytvorenia fúznej elektrárne má zmysel.
Čakanie na ITER
Dosiahnutie udržateľnej fúzie je tak vzdialený a mimoriadne náročný a zložitý proces. Veľká nádej sa okrem projektov, ako je aj EAST, vkladá najmä do medzinárodného projektu ITER, ktorý vzniká na juhu Francúzska. Po dobudovaní to bude najväčší experimentálny fúzny reaktor a mal by dokázať udržiavať plazmu stabilnú dlhšiu dobu a tiež produkovať viac energie, ako sa do systému použije. Celkové náklady na projekt ITER sa odhadujú na 22,5 miliardy dolárov.
ITER je momentálne v pokročilej až finálnej fáze budovania. S jeho výstavbou sa začalo v roku 2005 a na december 2025 je naplánované jeho prvé spustenie. Vedci práve od ITERu očakávajú, že dokáže objasniť všetky problémy týkajúce sa jadrovej fúzie a stane sa základom pre vybudovanie prvej fúznej elektrárne.
Nahlásiť chybu v článku