Dodano: 29 grudzień 2017r.

Przełom w fuzji jądrowej? Nowa metoda australijskich naukowców

Australijscy naukowcy opracowali zupełnie nowe podejście do uzyskania energii pochodzącej z fuzji jądrowej. Zaproponowali oni nowy kształt reaktora fuzyjnego oraz nową metodę uzyskania odpowiednich temperatur. Jeśli ich obliczenia są poprawne, możemy mieć do czynienia z rewolucją w sposobie pozyskania energii.

 

Fuzja jądrowa - reakcja, która napędza nasze Słońce - może być kluczem do uzyskania czystej, nieograniczonej i taniej energii. Gdyby to się udało, można by taką energią zasilić miliony gospodarstw domowych. Ludzkość zapewniłaby sobie bezpieczeństwo energetyczne.

Jednak zadanie to nie jest proste. Od lat głowią się nad nim najzdolniejsi fizycy. Jednym z największych wyzwań dotyczącym fuzji jądrowej jest wytworzenie takiej reakcji syntezy, by produkowała więcej energii, niż jej konsumowała. Ale naukowcy z University of New South Wales w Australii twierdzą na łamach „Laser and Particle Beams”, że mają na to sposób.

Zamiast analizować, jak zoptymalizować typowe konstrukcje reaktorów fuzyjnych, takie jak tokamaki lub stellaratory, grupa australijskich fizyków zaproponowała zupełnie nowy typ reaktora fuzyjnego. Badacze twierdzą, że sferyczny kształt reaktora może być kluczowym elementem całej układanki i że w nim uda się wygenerować więcej energii niż zostanie zużyte podczas reakcji.


Fot. University of New South Wales


W dużym uproszczeniu fuzja polega na łączeniu lżejszych jąder atomów w cięższe. Wewnątrz atomów znajdują się potężne pokłady energii, które zostają uwolnione podczas takiej reakcji. Jednak wymaga to bardzo wysokich temperatur. Do przeprowadzenia syntezy termojądrowej potrzeba rozgrzać wodór do temperatury 100 milionów stopni Celsjusza. Tylko wtedy lżejsze atomy będą mogły połączyć się w cięższy.

Dotychczas próby uzyskania wydajne reakcji fuzji jądrowej były przeprowadzane za pomocą ciężkich izotopów wodoru – trytu i deuteru. Ale australijscy naukowcy zaproponowali, by użyć wodoru i boru. Do osiągnięcia odpowiedniej temperatury naukowcy zaproponowali użycie laserów. Badacze podkreślają przy tym, że reakcja wodorowo-borowa nie wytwarza żadnych produktów ubocznych w postaci odpadów promieniotwórczych.

- Nasze propozycje zostały potwierdzone podczas eksperymentów i symulacji – powiedział kierujący badaniami Heinrich Hora z University of New South Wales. Uczony dodał, że lasery pozwolą plazmie wodorowo-borowej osiągnąć temperatury trzech miliardów stopni Celsjusza i gęstość 100 000 razy większą niż gęstość plazmy wewnątrz reaktora deuterowo-trytowego. Trzeba też dodać, że lasery te musiałyby być zdolne do dostarczenia w ciągu zaledwie jednej bilionowej sekundy bilardów watów mocy.

Fizycy z Australii przekonują, że jeśli przyszłe badania nie ujawnią żadnych poważnych przeszkód technicznych w tym podejściu, prototypowy reaktor mógłby zostać zbudowany w ciągu dekady.

 

Źródło: University of New South Wales, Live Science, fot. Instytut Fizyki Plazmowej im. Maxa Plancka