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
NASA objavila neuveriteľný fenomén na Zemi. Gigantická stavba v Číne mení rotáciu planéty
Najšpinavší priemysel dostal revolučné riešenie. Vedci vyrobili ekologický cement z kurióznych materiálov
Vedci ostali poriadne prekvapení. Pod ľadovcami v Antarktíde našli záhadné tvary
Žije priamo na ľudskej pokožke. Vedci objavili molekulu, ktorá ničí nebezpečné baktérie
Mikroplasty v krvi nás zabíjajú. Európska firma ti ich odstráni, zadarmo to ale nebude
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ministerstvo práce chystá reformu v dôchodkoch: Zmena má odstrániť doterajšiu nespravodlivosť
Drobná chyba ťa môže stáť celý motor. Zabúdajú na ňu aj skúsení vodiči
Banky zavádzajú limity na výbery z bankomatov. Slovákov to obmedzí pri vyberaní hotovosti
Peter rozbehol pri Košiciach biznis na štyroch kolesách: Kľúčom k úspechu nie je cena, ale kvalita
India zaútočí do 36 hodín, tvrdí Pakistan. Krajiny mobilizujú, hrozí vojna
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedci ostali poriadne prekvapení. Pod ľadovcami v Antarktíde našli záhadné tvary
- Netflix odpovedá na The Last of Us. Apokalyptické sci-fi zbiera nadšené ohlasy
- Google začal vymazávať účty Gmail. Takto sa vyhneš strate e-mailov, súborov či fotografií
- Nepotrebuje internet a myslí ako človek. Muskova umelá inteligencia začína desiť
- Český strašiak vodičov už rozdáva pokuty. Odhalí „neviditeľný” problém áut
-
- Gladiátor 2 aj zvrátená sci-fi novinka. TOP 10 noviniek na Netflixe a ďalších platformách, ktoré nechceš zmeškať
- Český strašiak vodičov už rozdáva pokuty. Odhalí „neviditeľný” problém áut
- Netflix odpovedá na The Last of Us. Apokalyptické sci-fi zbiera nadšené ohlasy
- Google začal vymazávať účty Gmail. Takto sa vyhneš strate e-mailov, súborov či fotografií
- Vyrástla na nich celá generácia. Kultová komédia sa vracia aj s pôvodným obsadením
-
- NASA sleduje emisie CO2 z vesmíru. Najväčší znečisťovateľ v Európe je blízko Slovenska
- Výrazne si nimi skracuješ život. Experti varujú pred nebezpečným druhom potravín, Slováci ho milujú
- Český strašiak vodičov už rozdáva pokuty. Odhalí „neviditeľný” problém áut
- Nové radary 24/7 s umelou inteligenciou nahnevali vodičov. Odhalia veľký zlozvyk Slovákov za volantom
- Rusko zradil dlhoročný spojenec. Ukrajine posiela obrovské množstvo zbraní
Slováci objavujú elektromobily. Za 3 mesiace ich pribudlo 2000
Google spúšťa AI editor pre každého. Zmeň si pozadie, vlasy aj objekty
AI prichádza do WhatsAppu. Funkcie, ktoré možno nebudeš chcieť mať zapnuté
Galaxy S25 Edge prichádza. Poznáme dátum predstavenia najtenšieho Samsungu
iPhone 17 unikol skoro celý. Pozri sa, ako budú vyzerať všetky modely (VIDEO)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ministerstvo práce chystá reformu v dôchodkoch: Zmena má odstrániť doterajšiu nespravodlivosť
Drobná chyba ťa môže stáť celý motor. Zabúdajú na ňu aj skúsení vodiči
Banky zavádzajú limity na výbery z bankomatov. Slovákov to obmedzí pri vyberaní hotovosti
Peter rozbehol pri Košiciach biznis na štyroch kolesách: Kľúčom k úspechu nie je cena, ale kvalita
India zaútočí do 36 hodín, tvrdí Pakistan. Krajiny mobilizujú, hrozí vojna
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené