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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneSvätý 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

S Mesiacom sa deje niečo čudné. Vedci odhalili jav, ktorá môže ohroziť ľudí

Sovietsky rýchlovlak predbehol dobu o 30 rokov. Bol lacnejší než diaľnice a lepší než lietadlo

Jadrová bomba ochráni Zem. Vedci skúmajú krajné riešenie ničivej krízy

Vedci v Černobyle našli bizarné psy. Prešli extrémnou evolúciou a v DNA majú vec, ktorá tam nemá čo robiť

Rok 2027 môže prepísať teplotné rekordy. Slovenský expert upozorňuje na pohromu, ktorá s blíži
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slovensko dlhuje už 86,4 miliardy eur: Eurostat odhalil nové čísla, odborníci varujú pred tvrdými opatreniami

Známy liek proti bolesti čaká koniec dodávok. Používa sa aj po operáciách či pri rakovine

Zo Slovenska k moru aj uprostred zimy: Wizz Air otvára nové linky, prvé lety štartujú už o pár dní

Pri Nitre plánujú investíciu za 80 miliónov eur. Vzniknúť môže až 700 pracovných miest

AKTUÁLNE: Cestujúci sa vo vlaku do Bratislavy vyhrážal zabitím. Zasahovala polícia
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
- VIDEO: Najväčšie fantasy roka prichádza. Dorazí už na budúci mesiac, ukazuje veľkú vojnu
- Internet čaká prelom. Pod Atlantikom vznikne 7 000-kilometrový kábel s rekordnou rýchlosťou
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- Slovákov čaká od novembra veľká zmena. Začne platiť Euro 7, neminie ani elektromobily (PREHĽAD)
-
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- 4 roky čakania sa skončili. Akčný hit konečne dorazil online aj s dabingom
- Stromy aj budovy zrazu zmiznú. Nová slovenská mapa ukáže krajinu tak, ako si ju ešte nevidel
- Marvel dostáva brutálnu konkurenciu. Už o pár dní dorazí aj na Slovensko
- Brusel pritvrdzuje: Vodiči dostali novú povinnosť. Nevyhnú sa jej ani staršie autá
-
- Automobilky oklamali svet a budú platiť. Obľúbený pohon zlyhal na celej čiare, produkuje veľké emisie
- Brusel pritvrdzuje: Vodiči dostali novú povinnosť. Nevyhnú sa jej ani staršie autá
- Stromy aj budovy zrazu zmiznú. Nová slovenská mapa ukáže krajinu tak, ako si ju ešte nevidel
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- Pôjde ako teplé rožky. Volkswagen spustil predaj nového elektrického SUV pod 28-tisíc eur
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slovensko dlhuje už 86,4 miliardy eur: Eurostat odhalil nové čísla, odborníci varujú pred tvrdými opatreniami

Známy liek proti bolesti čaká koniec dodávok. Používa sa aj po operáciách či pri rakovine

Zo Slovenska k moru aj uprostred zimy: Wizz Air otvára nové linky, prvé lety štartujú už o pár dní

Pri Nitre plánujú investíciu za 80 miliónov eur. Vzniknúť môže až 700 pracovných miest

