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
O čiernych dierach sme sa ukrutne mýlili. Vedci objavili vo vesmíre niečo zvláštne, čo nemalo existovať
Môže skrývať život, no má to háčik. Blízka planéta straší astronautov, ak sa k nej priblížia, riskujú následky
Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov
Teleportácia sa stala skutočnosťou. Oxfordskí vedci spravili krok, ktorý zmení svet výpočtov
USA stavajú zbraň budúcnosti. F/A-XX bude mať o štvrtinu väčší dolet než F-35
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Najväčšia záhada ľudstva odhalená: Po 4500 rokoch konečne vieme, ako Egypťania postavili pyramídy
Majitelia fotovoltiky si priplatia: Menia sa pravidlá hry, príjem za elektrinu už nebude bez odvodov
Robert Kiyosaki varuje: „Najväčší krach trhov v histórii ešte len príde“
Lekári varujú: Bežné návyky Slovákov môžu spustiť mozgovú príhodu skôr, ako čakáš
Dopravný analytik pre Startitup o zrážke vlakov: Fotografie naznačujú, že jeden vlak stál až za návestím
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Čína posiela flotilu ničivých zbraní do Afriky. Na papieri bojuje s pirátmi, v skutočnosti ide o niečo horšie
- Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov
- Slováci zistili, že lacný smartfón nemusí byť kompromis. Tento mobil si zamilovali a porazil aj iPhone
-
- Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov
- Šéf Lamborghini odpísal elektromobily jednou vetou. Radšej urobia kompromis v obľúbenom pohone
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Teleportácia sa stala skutočnosťou. Oxfordskí vedci spravili krok, ktorý zmení svet výpočtov
- Z AirPods som prešiel na lacnejšiu „náhradu“. Kvalita a zvuk ma nechali bez slov
-
- Ohromne zbohatnú a spasia Európu. Blízko Slovenska našli obrovské ložisko ropy a plynu
- 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
- Zostrelili UFO a kruto za to zaplatili. 23 sovietskych vojakov podľa CIA postihol desivý osud
Nemecké tajné služby bijú na poplach: Rusko sa nebojí otvoreného vojenského konfliktu s NATO
Z Nemecka hlásia bizár: Zlodeji plienia na nabíjacích staniciach pre elektromobily, kradnú toto
Ľudstvo prekročilo prvú červenú čiaru. Zmeny na planéte sa dejú tragicky rýchlo, blíži sa kolaps
Ľudia žijú dlhšie ako kedykoľvek predtým. Nová štúdia však odhalila krutý nedostatok
Vláda našla peniaze na energopomoc. Fico už má jasný plán, Brusel vraj neprotestuje
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP