Fúzne reaktory sú našou budúcnosťou. O víťazstvo súperia tieto dve technológie, jeden zo zdrojov udrží 30 miliónov °C
Čoraz častejšie negatívne dopady klimatických zmien nás neustále nútia prechádzať k ekologickejším riešeniam. Neplatí to len pre dopravné prostriedky, či osvetľovacie výrobky, ale aj pre zdroje energií.
Svätý grál energetiky
Za „svätý grál“ energetiky a výroby elektrickej energie sa už desiatky rokov pokladá jadrová fúzia, ktorá je stále akýmsi nenaplneným snom mnohých vedcov. Hoci sa v súčasnosti pracuje na viacerých fúznych reaktoroch, vrátane toho najväčšieho na svete, jadrová fúzia pre nás zatiaľ v praxi zostáva naďalej nedostupná.
Zmeniť sa to však snažia viaceré projekty, pričom niektoré z nich prinášajú neustále prelomové novinky hlásajúce čoraz lepšiu efektívnosť týchto zariadení. Práve efektívnosť funkčných prototypov fúznych reaktorov je problematická. Zatiaľ sa nám totiž nepodarilo vytvoriť fúzny reaktor, ktorý by vyrobil viac energie, ako by spotreboval pri štarte termonukleárnej reakcie.
Keď je reč o jadrovej fúzii, väčšinu pozornosti na seba strhnú projekty ako sú ITER, či MAST Upgrade, kde je ústrednou postavou celého projektu reaktor, ktorý poznáme pod názvom tokamak (toroidná komora s magnetickými cievkami).
Tokamak je komora, ktorá pomocou silného magnetického poľa udržiava plazmu v tvare kruhovitého prstenca. Nejde síce o jediný spôsob udržania jadrovej fúzie, rozhodne je však tým najsľubnejším a najrozšírenejším.
Tokamaky nie sú jediné
V „tieni“ tokamakov však stojí zariadene známe ako stelarátor, čo je, podobne ako tokamak, zariadenie pre magnetické udržanie extrémne horúcej plazmy. Stelarátor má svoje korene hlboko zapustené v roku 1951, kedy toto zariadenie vynašiel americký vedec Lyman Spitzer.
Jeden takýto experimentálny stelarátor môžeš nájsť v Nemecku. Ide o najväčšie zariadenie svojho druhu, ktoré dostalo názov Wendelstein 7-X (W7-X). Podľa novej štúdie, publikovanej v prestížnom vedeckom žurnále Nature, je zariadenie W7-X schopné udržať až 2-krát vyššiu teplotu, než je v jadre samotného Slnka. Na tému upozornil portál ScienceAlert.
Ako píše portál NewAtlas, prvú plazmu W7-X vyrobil ešte v roku 2015 a od tej doby sa nás stále pokúša priblížiť k využitiu čistej energie, bez žiadnych toxických odpadov s dlhým polčasom rozpadu.
Stelarátory sa od častejšie využívaných tokamakov na prvý pohľad odlišujú svojím tvarom, ktorý nie je symetrický, ale naopak plný rôznych ohybov. Geometria komory tohto reaktoru je úmyselne „pokrútená“ kvôli zjednoteniu podmienok plazmy v rôznych častiach prierezu. To síce zlepšuje stabilitu, ale sťažuje prácu inžinierov, ktorí musia navrhovať komplikované tvary magnetických cievok, ale i samotnej konštrukcie.
Stelarátory sú extrémne zložité. Návrh potrebuje zapojenie superpočítačov
Reaktor W7-X je dokonca tak zložitý, že k jeho návrhu bolo potrebné využiť niekoľko superpočítačov. W7-X využíva 50 supravodivých magnetických cievok, ktoré udržujú plazmu v danej polohe zatiaľ čo sa pohybuje okolo „pokrútenej“ komory.
Fúzia je však extrémne energetický proces a udržať ho vôbec nie je jednoduché. Tak, ako tokamaky, tak aj stelarátory sú sužované mnohými problémami, pričom pri stelarátoroch je, vzhľadom na ich komplikovanú konštrukciu, problém najmä s únikom značnej časti energie v podobe tepelných strát.
Tepelné straty sú výsledkom tzv. neoklasického transportu, ku ktorému dochádza, keď sa zrážajúce ióny vo fúznom reaktore vychýlia zo svojej orbity smerom von z magnetického poľa. Vzhľadom na tento problém sa vedci z PPPL (Princeton Plasma Physics Laboratory) a Inštitútu Maxa Plancka sa snažili optimalizovať magnety vo W7-X tak, aby minimalizovali účinky neoklasického transportu.
Teraz nové merania uskutočnené pomocou prístroja nazývaného XICS (X-ray imaging crystal spectrometer) ukázali, že vedci urobili skutočne poriadny kus práce. Tieto merania boli navyše podporené CXRS (charge exchange recombination spectroscopy) meraniami, ktoré sú ešte presnejšie, avšak majú isté obmedzenia. Údaje z týchto meraní naznačujú, že stelarátor W7-X je schopný udržať plazmu až pri teplote takmer 30 miliónov °C. Pre porovnanie, teplota v jadre nášho Slnka je „len“ 15 miliónov °C.
„Toto ukázalo, že optimalizovaný tvar W7-X znížil neoklasický transport, čo bolo potrebné pre výkon pozorovaný v experimentoch W7-X,“ cituje portál ScienceAlert odborníka z PPPL Novimira Pablanta. „Jasne sa ukazuje, že tento druh optimalizácie je možné uskutočniť,“ dodal.
Výsledky predstavujú dôležitý míľnik v optimalizácií a zdokonaľovaní dizajnu steláratorov. Výskum je tiež považovaný za významný krok k prakticky využiteľnému fúznemu reaktoru, práce je však stále viac než dosť.
Na záver treba ešte pripomenúť, že W7-X aktuálne prechádza inováciou a najbližšie experimenty môžeme čakať až budúci rok.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Slnko má v našej slnečnej sústave zlé dvojča, skrýva sa a spôsobuje masové vymieranie
Trump odhalil obranný superštít. „Zlatá kupola“ bude nad celými USA a zastaví aj rakety z vesmíru
Jupiter skrýva šialené tajomstvo. Kedysi bol 2-krát väčší a mal hrozivú vlastnosť
Bežné počítače padnú do úzadia. Nvidia ukázala zariadenie budúcnosti s enormným výkonom
Čína má obrovský náskok pred Západom. Vytvorila systém, aký na Slovensku urgentne potrebujeme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
5 000 eur za nástup do práce: Firmy na Slovensku ponúkajú náborové bonusy ako z rozprávky
Muž na jednokolke mieril k Slovensku: „Dokonalý plán“ zlyhal pár metrov od hraníc
Majstrovstvá sveta v hokeji 2029 sa uskutočnia na Slovensku: Svetovú elitu privítame tretíkrát
Pokuty až do výšky 3 000 eur: V dovolenkovom raji mnohých Slovákov nesmieš obrátiť ani kameň v mori
Poľsko hľadá výbušniny na dne mora: Na strategickom územím bola ruská tieňová loď
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Pohoršila svet, ročne „vyrobí“ desaťtisíce detí. Takto funguje mrazivá továreň na ľudí
- Slnko má v našej slnečnej sústave zlé dvojča, skrýva sa a spôsobuje masové vymieranie
- Mohla to byť akčná bomba. Rozlúčka s Mission Impossible paradoxne dopláca na svoju najsilnejšiu zbraň
- Slávna značka nabrala druhý dych. Spasili ju elektromobily, zákazníkov kradne hlavne Muskovi
- Je presný na 1 mm a nepotrebuje prestávky. Odhalili robota, ktorý pripraví o prácu tisíce ľudí
-
- Pohoršila svet, ročne „vyrobí“ desaťtisíce detí. Takto funguje mrazivá továreň na ľudí
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Schwarzenegger sa vracia v plnej paráde. V novinke bozkáva hviezdu Matrixu a zastavuje 3. svetovú vojnu
- Netflix boduje. Pridal najväčšie sci-fi posledných rokov, niektorých ale čaká sklamanie
- Slnko má v našej slnečnej sústave zlé dvojča, skrýva sa a spôsobuje masové vymieranie
-
- Je 5-krát rýchlejšia než zvuk. Nečakaný štát odhalil raketu, ktorá zničí čokoľvek vo vzdialenosti 1 500 km
- Tisíce ton zlata, medi a striebra. Na hranici dvoch štátov našli najväčší poklad za posledných 30 rokov
- Christopher Nolan natočí najväčší film všetkých čias. Urobil vec, ktorej sa doteraz všetci báli
- Nemci urobili prevratný experiment: Ľudské bunky vystavili desaťnásobne silnejšiemu 5G, toto sa s nimi stalo
- V kľúčovom teste všetkých zarazili. Večný spojenec Ruska ukázal nový zbraňový systém
Kim Čong-un besnie a hrozí väzením. Pýcha režimu skolabovala pri spustení
Rusi si dovolili na Ukrajinu nechutný manéver. Toto by nemalo ostať bez odpovede
Vedci odhalili baktériu, ktorá požiera nemocničné plasty. Je smrteľná a odolná
Zisk Lenova sa prepadol o 64 %. Tržby však prekvapivo rástli
Slovnaft dostane ropu z Kaspiku. Pomôže to aj cenám pohonných hmôt
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
5 000 eur za nástup do práce: Firmy na Slovensku ponúkajú náborové bonusy ako z rozprávky
Muž na jednokolke mieril k Slovensku: „Dokonalý plán“ zlyhal pár metrov od hraníc
Majstrovstvá sveta v hokeji 2029 sa uskutočnia na Slovensku: Svetovú elitu privítame tretíkrát
Pokuty až do výšky 3 000 eur: V dovolenkovom raji mnohých Slovákov nesmieš obrátiť ani kameň v mori
Poľsko hľadá výbušniny na dne mora: Na strategickom územím bola ruská tieňová loď
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené