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
Bežná kaviareň ťa môže sledovať. WiFi siete dokážu viac, než si myslíš
Našli bránu medzi dvomi svetmi. Záhadný jav scvrkáva planéty a mení ich na super-Zeme
Svetový expert exkluzívne pre Fontech: V Európe postavia najväčší urýchľovač histórie za 16 miliárd. Videli sme plány
Vedci zistili niečo neuveriteľné: Einsteinova fyzika nám dáva nádej na mimozemský život
Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Kórejská pochúťka dobýva svet: Podporuje črevnú rovnováhu a znižuje riziko rakoviny hrubého čreva
8 z 10 Slovákov stroskotá na druhej otázke. Dokáž, že máš všeobecný prehľad na jednotku (KVÍZ)
Zabudni na drahé vitamíny: Toto je 7 superpotravín za pár centov, ktoré posilnia tvoju imunitu aj srdce
Nové prípady rakoviny maternice sa za dve desaťročia zdvojnásobili. Tieto varovné signály ženy často prehliadajú
Vojna na Ukrajine pomohla elektromobilom: Predaje lámu rekordy, tvorili takmer tretinu celkových nových registrácií
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Čína chystá inváziu, varujú experti. Dolaďuje „víťazný plán“, ktorým paralyzuje kľúčový ostrov v Ázii
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Jedna z najúspešnejších filmových sérií je späť. Zarobila viac než miliardu dolárov, vracajú sa aj hlavné hviezdy
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Európu postihla tichá kríza, akú ešte nezažila. Vedci varujú pred stratou kľúčového prvku prežitia
- Náš vesmír vznikol v počítači vyspelej civilizácie, simulácii života verí aj Elon Musk
- Čína chystá inváziu, varujú experti. Dolaďuje „víťazný plán“, ktorým paralyzuje kľúčový ostrov v Ázii
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- Nikto niečo podobné neskúsil. Čína nechala vybuchnúť tri jadrové bomby za sebou, výsledky sú znepokojivé
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Američania ohúrili svet. Z opačného konca planéty vypustili jadrovú raketu, trafila cieľ na meter presne
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala zbraň budúcnosti, ktorá zmení vojny
Toto nemá ešte nikto. Kia spúšťa technológiu, ktorá ukáže pravdu o batérii EV v reálnom čase
Má vraj extrémny dolet. KĽDR predstavila najvýkonnejší jadrový zbraňový systém, aký kedy vyvinula
Umelá inteligencia ukazuje svoju temnú stránku. Firmy chceli ušetriť, namiesto toho zaplatili tvrdú daň
Podvodník ho prevedčil po 5 hodinách hovoru: Slovák prišiel o 55 000 eur, zavolal mu falošný policajt
Musk prekvapil Európu: Tesla predstavila novú verziu za cenu, ktorú nik nečakal
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP