Vedcom z Rochesterskej univerzity sa v najnovšej štúdii, ktorej výsledky zverejnili v žurnále Physical Review Letters prostredníctvom portálu APS, podarilo objaviť prekvapivú a zároveň nesmierne dôležitú možnosť moderných fúznych reaktorov. Ako totiž informuje NewAtlas, tieto zariadenia môžu byť schopné vytvárať vlastné palivo vo forme peliet, čo výrazne uľahčí prevádzku.

Extrémne náročná výroba

Na vývoji fúznych reaktorov pracujú v rôznych formách vedci na celom svete a prakticky všetci experti sa zhodujú, že počiatočné experimenty sú poriadne náročné. Odhaľujú vlastnosti a procesy prebiehajúce v týchto reaktoroch, ktoré sa môžu skomplikovať komerčnú prevádzku, pričom jedným z týchto problémov je práve výroba paliva.

Rôzne typy fúznych reaktorov využívajú palivo v rôznych formách, avšak reaktory štartujúce fúziu výkonnými lasermi, ktoré využilo aj kalifornské laboratórium LLNL na dosiahnutie historického míľnika, potrebujú palivové pelety. Výroba týchto peliet predstavuje komplikovaný proces, v ktorom je využité skvapalnené hélium na zamrazenie deutéria a trícia, tradičných palív fúznych reaktorov.

Eugene Kowaluk/Laboratory for Laser Energetics

Následne je nutné ich nanášať vo vrstvách a to celé pri teplote len 11 K, teda len 11 stupňov nad absolútnou nulou. Keďže prakticky využiteľné reaktory budú potrebovať potenciálne celé milióny takýchto peliet denne, neprichádzajú dnešné metódy ich výroby do úvahy. Experti však majú prekvapivé riešenie.

Nová metóda

Tím z Rochesterskej univerzity vyvíja reaktor, ktorého koncept vznikol len v roku 2020. Takéto zariadenie má byť schopné vytvoriť svoje vlastné palivové pelety alebo tablety tesne pred implóziou a následným naštartovaním fúzie. To chcú vedci dosiahnuť vstrekovaním deutéria a trícia do penových kapsúl, ktoré následne dosiahnu rovnakú hustotu, ako samotné palivo a dokážu spolu s ním implodovať.

LNLL/NIF/Úprava redakcie

Tím sa zatiaľ zaoberá len zmenšenou verziou tohto reaktora, v prípade úspešnej demonštrácie však môže v budúcnosti priniesť revolúciu energetiky. Doteraz ale nie je jasné, aký typ fúznych reaktorov ľudstvo v budúcnosti využije aj v praxi. Laserová fúzia síce dosahuje veľké míľniky, nezaostáva za ňou však ani fúzia v tokamakoch – gigantických toroidných komorách, ktoré fúzujú naraz oveľa väčšie množstvo paliva.

Len nedávno sa vedcom podarilo dosiahnuť v kompaktnom tokamaku, s priemerom komory len 0,8 m, teplotu až 100 miliónov °C, čo je niekoľkonásobne viac, ako v jadre Slnka. Práve výskum v oblasti kompaktnejších reaktorov je nesmierne dôležitý, keďže sa v budúcnosti počíta aj s menšími fúznymi reaktormi, ktoré majú byť v porovnaní s tými štiepnymi bezpečnejšie a v najlepšom prípade aj oveľa lacnejšie.