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
Deje sa to len raz za 11 000 rokov. K Slnku sa blíži záhadná planéta a vedci musia konať rýchlo
Neverili vlastným očiam: Vedci v horách našli záhadné ruiny stratenej civilizácie
Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
NASA utratila 23 miliárd dolárov za raketu, ktorá sa rozpadla na kúsky. Trump chce celý projekt zrušiť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Veľká zmena počasia sa blíži: Na Slovensko mieria prvé zrážky po týždňoch sucha, hlásia experti
Hit medzi proteínovými doplnkami ničí črevnú mikroflóru. Odborník ho spája s rakovinou hrubého čreva
Už 300 rokov vzdorujú modernému svetu: Amiši žijú bez smartfónu či elektriny, mladých nepresvedčí ani „Rumspringa“
Elitného exšéfa tímu NAKA zadržala inšpekcia. Jeho obvinenie má súvisieť s Ficom
Neprepichuj pľuzgiere a zabudni na ľad: TOP 5 overených tipov na spálenú kožu. Väčšina Slovákov robí presný opak
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Vedci našli skrytý trik, ako obnoviť zrak. Takéto niečo by ti nikdy nenapadlo
- Ľudstvo zabije nová doba ľadová. Tvorcovia Marťana ukázali svoj nový film
- Zničil rebríčky sledovanosti. Pokračovanie filmového fenoménu z Netflixu sa predstavuje v prvej ukážke
- Celý život triedila plasty. Žena neverila vlastným očiam, keď pomocou AirTagu zistila, kde končia
-
- Stáročia stará záhada má jasnú odpoveď. Vo vnútri Mesiaca našli veľké prekvapenie
- Nový čínsky motor prežil test, ktorý láme fyzikálne zákony. Využíva pohon ako z iného sveta
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ani fúzia sa jej nevyrovná. Vedci našli alternatívu, ktorá nám dá neobmedzenú energiu
- Fyzici vyriešili 80-ročnú záhadu, ktorú všetci ignorovali. Teraz môže navždy zmeniť tvoj život
-
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Ak zaútočia, pocítia fatálny úder. USA poslali do Európy tisíce vojakov a najsmrtiacejšiu flotilu sveta
- Majú voňať, namiesto toho nám ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Horúčavy už nebudú problém. Objavili prelomový spôsob, ako za pár centov vychladíš celú domácnosť
- Vedci zachytili silný rádiový signál z vesmíru. Odpoveď šokovala každého
Veľká zmena v slovenskej energetike: ZSE a VSE sa spojili, vzniká nová éra
Trump má vážny problém. Iránski hackeri hrozia, že zverejnia 100 GB dát e-mailov „jeho ľudí“
Uniknuté dokumenty odhalili problémy Nissanu. Reštrukturalizácia už začala
46 stupňov v tieni a výstrahy naprieč kontinentom. Európa zažíva extrémne leto
EÚ odobrila dotácie na elektrinu pre firmy. Podmienkou sú investície do úspor
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP