Vědci se přiblížili k Svatému grálu energetiky, dosáhli průlomu v jaderné fúzi

19. 8. 2021 – 10:01 | Technologie | Pavel Jégl | Diskuze:

Vědci se přiblížili k Svatému grálu energetiky, dosáhli průlomu v jaderné fúzi
Obrázek znázorňující jadernou fúzi. Při ní se spojují atomová jádra a vzniká nové jádro s nižší hmotou. Chybějící hmota je přeměněna na energii. | zdroj: Profimedia

Jaderní vědci pomocí laserů vyrobili obrovské množství energie z fúze. Dává to naději na vývoj nového zdroje čisté energie.

Jaderná fúze ve hvězdách zásobuje vesmír energií. Pokud bychom ji dokázali napodobit, byl by to doslova Svatý grál. Získali bychom jedinečný energetický zdroj – ekologický a bez radioaktivního odpadu.

Dosud se však nepodařilo zkonstruovat reaktor, který by dokázal vyrobit víc energie, než kolik jí pro fúzi spotřebuje.

Vzdálenost, která nás dělí od takového cíle, se však snížila poté, co se fyzici v projektu NIF (National Ignition Facility) vedeném v Národní laboratoři Lawrence Livermore (LLNL) přiblížili k zážehu termojaderné fúze na sedmdesát procent.

Termonukleární fúze je proces, při kterém se za vysoké teploty a tlaku slučují jádra atomů. Během reakce se uvolňuje velké množství energie, která je úměrná hmotnostnímu úbytku.

Je to významný pokrok. Podíl získané energie k energii vložené přesáhl v experimentu osmkrát dosud nejúspěšnější pokus z letošního jara, který se uskutečnil také v zařízení NIF v kalifornském Livermore.

Experti tam pracují s lasery, kterými zahřívají a udržují horký plazmat. Už dříve dosáhli fúze jader vodíku, reakce však vždy spotřebovala několikanásobně víc energie, než se z ní podařilo vytěžit.

V experimentu z osmého srpna, který je popsán na stránkách LLNL, jaderní vědci zaměřili dvě stovky laserových paprsků na jediné místo, aby na zlomek sekundy vytvořili megavýbuch energie. Získali z něj 1,35 megajoulů. Lasery, které použili ke stlačení a zahřátí atomů vodíku, přitom do reakce dodaly 1,9 megajoulů.

Vědci z NIF jsou přesvědčeni, že tentokrát vytvořili proces s „hořícím plazmatem“, kdy fúzní reakce udržuje sama sebe vytvořeným žárem.  Musí to ale ještě potvrdit analýza dat.

Fyzikům se každopádně podařilo získat víc energie než při jakémkoli jiném experimentu. Otevřeli tak cestu k reakcím, které by jednou měly vytvořit víc energie, než kolik je jí třeba k jejich nastartování. K dosažení návratnosti však bude nutné nejen iniciovat fúzní reakci, ale také ji dlouhodobě udržet.

„Výsledek je v každém případě historickým krokem vpřed pro výzkum fúze. Dokládá obrovské nasazení výzkumníků v průběhu desetiletí,“ cituje web LLNL ředitelku této instituce Kim Budilovou.

Zdroje:
ScienceAlert, LLNL

Nejnovější články