Prelom vo fúznej energii. Vedci našli skratku, ako sa dostať k svätému grálu energetiky
Slnko predstavuje dokonalú ukážku jadrovej fúzie, kde extrémne teploty a tlaky spájajú jadrá vodíka na hélium a uvoľňujú obrovské množstvo energie. Zopakovať tento proces v laboratóriách na Zemi sa však dlhodobo ukazuje ako mimoriadne náročná výmena síl s fyzikálnymi zákonmi.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVedci z Princetonskej univerzity teraz publikovali štúdiu v odbornom časopise Physical Review Letters, ktorá prináša prelomový pohľad na to, ako sa k udržateľnej jadrovej fúzii môžeme dopracovať podstatne rýchlejšie a efektívnejšie, upozorňuje ScienceAlert.
Nová práca totiž definuje efektívnu skratku k takzvanému zapáleniu plazmy, teda stavu, v ktorom si plazma dokáže udržiavať potrebnú teplotu prostredníctvom vlastných fúznych reakcií bez dodatočného vonkajšieho ohrevu.
Efektívnejšie dosiahnutie fúzie
Fyzici prirovnávajú tento princíp k jednoduchej metafore. Ak si dosiahnutie zapálenia predstavíme ako údolie ukryté za horským masívom, doterajšie pokusy sa väčšinou spoliehali na zdolávanie vrcholu priamym výstupom, čo vyžaduje obrovské množstvo energie.
Nový prístup vedcov však navrhuje celú prekážku obísť. Ako uvádza fyzik Luis Delgado-Aparicio, množstvo spoločností sa snaží zdolať horu čelne a míňa obrovské množstvo energie, pričom obchádzka vrcholu umožňuje dosiahnuť rovnaký cieľ oveľa inteligentnejším spôsobom a s podstatne nižšou spotrebou energie.
Základom novej štúdie je rozšírenie klasického Lawsonovho kritéria, ktoré bolo vyvinuté ešte v päťdesiatych rokoch minulého storočia a stanovuje základný rámec pre dosiahnutie fúzneho zapálenia v reaktore.
Výskumníci do svojich matematických modelov zakomponovali ďalšie štyri kľúčové faktory, ktoré v starších kalkuláciách často absentovali alebo sa neposudzovali spoločne. Ide o vyhorené palivo v podobe héliového popola, nečistoty v plazme pochádzajúcej zo stien reaktora, radiačné straty známe ako synchrotronové žiarenie a únik tepla z plazmy do okolia.
Spomínané vplyvy sa síce študovali aj v minulosti, avšak nikdy nie v komplexnej vzájomnej interakcii, ktorá poskytuje omnoho reálnejší obraz o optimálnej konfigurácii moderných fúznych zariadení.
Dlhá cesta k praktickému využitiu
Podľa Masayukiho Onoa sa pri vynechaní týchto faktorov zdá, že návrh reaktora bude fungovať bezchybne, no po ich zohľadnení sa situácia zásadne mení a ich vplyv je kľúčový. Výskumníci sa v rámci modelovania zamerali na takzvané Cordeyho sedlo, čo je matematický termín označujúci najefektívnejšiu cestu k zapáleniu vyžadujúcu minimálne energetické náklady.

Výpočty ukázali, že najvhodnejšou stratégiou je najskôr plazmu ohriať a až následne zvýšiť jej hustotu, a nie postupovať naopak, ako to bývalo zvykom pri mnohých doterajších experimentoch.
Modelovanie prinieslo aj ďalšie dôležité zistenia, napríklad fakt, že aj minimálne množstvo volfrámu môže viesť k zlyhaniu fúznej reakcie. Vzhľadom na to, že volfrám sa plánuje využívať v stenách viacerých pripravovaných reaktorov kvôli jeho vysokej odolnosti voči vysokým teplotám, plazma bude musieť byť pred kontaktom s týmto materiálom dôkladne chránená.
Výskumný tím navyše identifikoval prirodzené stabilizačné brzdy fúzie, pri ktorých únik žiarenia a tepla pomáha udržiavať stabilitu plazmových reakcií, hoci zároveň sťažujú samotné počiatočné zažatie procesu.
Hoci najnovšia štúdia zatiaľ nezahŕňa praktické experimenty v reálnom zariadení, prichádza v čase, keď sa navrhuje a projektuje hneď niekoľko nových fúznych reaktorov po celom svete. Publikované výsledky poskytujú inžinierom a fyzikom cenný teoretický základ pre posudzovanie stability, výkonu a prístupnosti zapálenia v zariadeniach novej generácie.
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

Z Antarktídy prichádzajú záhadné signály, ktoré popierajú fyziku. Vedci ich nevedia vysvetliť

Každý ich má doma, no následky sú desivé. Brusel chystá najväčší zákaz v histórii ľudstva

Vyše 100 rokov tam ležal bez povšimnutia. Vedci odhalili prvého európskeho dinosaura svojho druhu

Slovák ukázal, z čoho budeme stavať domy na Marse. Materiál už leží priamo pod nohami

Vedci sa roky nevedeli zhodnúť. Záhadné magnetické anomálie na Slnku nakoniec vyriešila sonda
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Má majetok 38,5 milióna eur, stále pracuje 16 hodín denne. Po nociach s peniazmi robí nezvyčajnú vec
PREMIUMSlovákom sľubujú výnosy až 12 %, no banky sa im vyhýbajú. Takto fungujú dlhopisy (ROZHOVOR)

Veľká slovenská banka hlási odstávku. Nepôjdu debetné karty ani bankomaty

Politológ pomenoval chybu, ktorá môže pomôcť Ficovi vyhrať voľby 2027

Daniel z obyčajnej orieškovej tyčinky vybudoval impérium za 4,3 miliardy eur. Vytvoril výhodu, ktorou zničil konkurenciu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slováci si na steny montujú energetické pasce. Za toto hrozí pokuta až do výšky 20 000 eur
- Na Slovensku práve spustili novú službu. Zadarmo ponúka viac ako tisíc filmov a seriálov
- Slovenská komédia roka mieri online. Videlo ju 186-tisíc divákov, bude na jedinej službe
- Zapíš si tento dátum. Najdrahší film Christophera Nolana mieri na streamovacie služby
- VIDEO: Netflix odhalil fantasy za 200 miliónov. Jedna vec divákov určite nepoteší
-
- Slováci si na steny montujú energetické pasce. Za toto hrozí pokuta až do výšky 20 000 eur
- Na Slovensku práve spustili novú službu. Zadarmo ponúka viac ako tisíc filmov a seriálov
- Slovenská komédia roka mieri online. Videlo ju 186-tisíc divákov, bude na jedinej službe
- Zapíš si tento dátum. Najdrahší film Christophera Nolana mieri na streamovacie služby
- VIDEO: Netflix odhalil fantasy za 200 miliónov. Jedna vec divákov určite nepoteší
-
- Slováci si na steny montujú energetické pasce. Za toto hrozí pokuta až do výšky 20 000 eur
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
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

Má majetok 38,5 milióna eur, stále pracuje 16 hodín denne. Po nociach s peniazmi robí nezvyčajnú vec
PREMIUMSlovákom sľubujú výnosy až 12 %, no banky sa im vyhýbajú. Takto fungujú dlhopisy (ROZHOVOR)

Veľká slovenská banka hlási odstávku. Nepôjdu debetné karty ani bankomaty

Politológ pomenoval chybu, ktorá môže pomôcť Ficovi vyhrať voľby 2027

