Úplne nový trik vedcov konečne stabilizuje fúznu reakciu vo fúznych reaktoroch
Vedci prišli na nový trik, pomocou ktorého sa im podarilo stabilizovať fúznu reakciu v reaktoroch využívajúcich jadrovú fúziu ako sú tokamaky či stellaratory. Pre stabilizáciu plazmy využili vysokofrekvenčné rádiové vlny a teplotu.
Portál Popular Mechanics priniesol novinky z vedeckej obce, vďaka ktorým sme opäť bližšie k reaktorom budúcnosti využívajúcim čistú jadrovú fúziu. Vedcom z Princetonskej univerzity a Ústavu energetiky v Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) sa podarilo zbaviť problému, ktorý fúzne reaktory trápi už viac ako 45 rokov.
Fusion reactors are extremely difficult to control. This could be the answer. https://t.co/920XDnwugw
— Futurism (@futurism) May 8, 2020
Vďaka novému výskumu prišli vedci na spôsob, akým je možné stabilizovať fúznu reakciu, respektíve tok horúcej plazmy vo vnútri fúznych reaktorov, ako sú tokamaky či stellaratory. Tie doposiaľ trápili problémy s takzvanými magnetickými ostrovmi.
Plazma, ktorej teplota vo fúznych reaktoroch dosahuje teplotu Slnka, musí byť pre efektívnu fúznu reakciu udržiavaná silným magnetickým poľom, ktoré spomínané magnetické ostrovy narúšajú.
Problémy, ktorých sa vedci nevedeli zbaviť dlhé roky
Samotná fúzna reakcia prebieha tak, že do vnútra reaktorov v tvare šišky je privedený čistý plyn. Pri extrémnych teplotách sú elektróny oddelené od jadier atómov a plyn sa stáva plazmou. Na zachytenie a kontrolu plazmy sa používajú silné magnetické polia v toroidnej komore. V ideálnom prípade tak plazma „voľne rotuje“ vo vnútri tokamaku bez toho, aby sa dotkla jeho okrajov.
Problém ale nastáva pri narušení magnetického poľa, ktoré palmu udržiava. V tomto prípade sú za narušenie zodpovedné rádiové vlny, ktoré vytvoria nepárne „bublinové štruktúry“, nazývané aj ako magnetické ostrovy.
O tomto probléme už informovalo aj Národné laboratórium Oak Ridge, ktoré ešte v roku 1974 v publikovanom hlásení uviedlo:
„Magnetické ostrovy môžu byť produkované zo špirálovitých prúdových porúch v plazme. Fyzicky sú ostrovy výsledkom harmonickej zložky radiálneho komponentu narušeného magnetického poľa v rezonancii s nerušenými racionálnymi čiarami povrchového poľa, v prítomnosti miesta narušenia.“
Môžu tak prerušiť tok plazmy, kvôli čomu tokamak stratí svoju teplotu. V tomto prípade trvá aj niekoľko dní či mesiacov, kým sa teplota opäť stabilizuje. V najhoršom prípade sa horúca plazma dotkne okrajov tokamaku, čím sa poškodí jeho konštrukcia a následná oprava je mimoriadne zložitá.
Nová štúdia prináša sľubné výsledky
Aj po 46 rokoch tak magnetické ostrovy stále trápia vedcov. Nová štúdia v oblasti stabilizácie plazmy, ktorá siaha ešte do 80. rokov minulého storočia, ale konečne prináša riešenie problému.
Vedci totižto prišli na to, že plazmu možno stabilizovať pomocou vysokofrekvenčných rádiových vĺn, čo viedlo k stabilizácii jej toku a zníženiu faktorov, ktoré viedli k narušeniu magnetickými ostrovmi.
Tento pokrok bol dosiahnutý vďaka pochopeniu účinku vysokofrekvenčných rádiových vĺn na plazmu a ich zosilneniu použitím malého kolísania teploty.
Vďaka „vloženiu“ akumulovaných vysokofrekvenčných vĺn do magnetických ostrovov môžu vedci tieto ostrovy stabilizovať a zabrániť im v ich rozširovaniu. Zároveň naznačujú, že starostlivým riadením a zmenou teploty plazmy môžu dokonca posilniť tento stabilizačný účinok.
Takéto nelineárne narábanie s teplotou však so sebou prináša nové premenné. Vedci tvrdia, že sú nadšení z možností nových systémov stabilizácie fúznej reakcie, no je potrebný ešte ďalší výskum. Stále tak ešte nemáme na dosah stabilné fúzne reaktory budúcnosti, no aj vďaka tomuto výskumu sme k ním opäť o krok bližšie.
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
Drony prvej pomoci už nie sú len teória. Testy ukázali, že dokážu predbehnúť sanitky
PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
Vedci odkryli kameň a neverili vlastným očiam. Našli mimoriadne vzácny 2200-ročný poklad
Má výkon ako 10 miliónov notebookov. Nemci spustili najvýkonnejší počítač v Európe
Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Obľúbenú destináciu zasiahlo silné zemetrasenie: Otrasy cítili až v hlavnom meste
Šesť miliónkrát menej ako zrnko soli. Virológ objasnil, prečo sa Kotlár mýli: „mRNA vakcíny nemenia DNA“ (ROZHOVOR)
Chrípka a covid-19 nemajú šancu: Odborníci hovoria o najjednoduchšej ochrane proti respiračným ochoreniam
Putin sa môže zamerať na „Achillovu pätu“ NATO: Experti varujú pred odrezaním 3 štátov od spojencov
Konsolidácia zasiahne peňaženky všetkých: Minister Kamenický predstavil balík
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- PET fľaše sa menia na prekvapivú zbraň. Vedci hovoria o riešení klimatickej krízy
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Slováci ich autá milujú. Veľká automobilka ukázala svoje auto budúcnosti, ide úplne proti prúdu
- Miliónové rakety netreba. Spojenec Západu otestoval ultimátne riešenie proti dronom za pár centov
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Nová rana pre vodičov. Ak nemáš splnenú túto podmienku, auto ti na STK neprejde
- Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
- Nemci na diaľnici prekvapili: Hoci môžu jazdiť neobmedzenou rýchlosťou, toto je realita
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
Slovenský export zbraní rastie nebývalým tempom. Rok 2025 môže priniesť 3 miliardy eur
Mapy Google sa v Kórei menia. Citlivé oblasti už nebudú viditeľné
Nový prieskum odhalil trend. Platby kartou a mobilom sa stali štandardom na Slovensku
Prekvapenie: Európske automobilky úspešne plnia prísne emisie EÚ, zaostáva len slávna značka
Nemecký politik chce zrušiť zákaz spaľovacích motorov. Prehliadame vraj dostupnú alternatívu pre spaľováky
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP