SpravodajstvoVeda a výskum
Skratka k jadrovej fúzii: Podarí sa americkej NASA vytvoriť zdroj čistej energie?
Dokážeme niekedy využívať silu nášho Slnka?
Naše Slnko je obrovský jadrový reaktor, ktorý v svojom jadre spája ľahšie prvky do ťažších prostredníctvom jadrovej fúzie. Vedci tento proces skúmajú v nádeji, že sa im jedného dňa podarí nájsť spôsob, ako jadrovú fúziu ovládnuť.
Jadrová fúzia pre nás stále ostáva otázkou budúcnosti. Ľudstvu sa ale relatívne rýchlo podarilo ovládnuť proces jadrového štiepenia a to už v roku 1938. Dnes sa na svete nachádza približne 440 štiepnych reaktorov a spolu dokážu vytvoriť okolo 400 gigawattov energie bez uhlíkových emisií, vysvetľuje portál Spectrum.
Jadrové reaktory ale majú jednu výraznú slabinu. Ak dôjde k nehode, ako v prípade Černobyľu alebo Fukušimy, celé regióny ostávajú neobývateľné dôsledkom rádioaktivity. Zároveň sa ľudstvo musí bezpečne vysporiadať s jadrovým odpadom, ktorý ostáva rádioaktívnym po dobu niekoľkých tisíc rokov. Vedci z celého sveta veria, že proces jadrovej fúzie by mohol tieto nedostatky odstrániť a priniesť nám čistú formu energie.
Americká vesmírna agentúra, NASA, sa radí medzi jedných z hlavných hráčov, ktorí sa snažia prelomiť tajomstvá jadrovej fúzie. Vesmírny priemysel si totiž vyžaduje obrovské množstvo energie, hlavne ak sa chce vesmírna agentúra dostať za hranice našej sústavy. Sondy Voyager využívali rozklad plutónia-238 ako svoj zdroj energie a vďaka nemu ostávajú funkčné aj 45 rokov po štarte misie. Generátory v sondách Voyager však konvertujú teplo na elektrickú energiu len so 7.5% účinnosťou. Moderné sondy potrebujú oveľa viac energie.
Nájdeme skratku k jadrovej fúzii?
Jednou sľubnou metódou jadrovej fúzie môže byť LCF (pozn. redakcie: Lattice Confinement Fusion). V tomto procese je jadrové palivo späté s kovovou mriežkou, čo podporuje proces jadrovej fúzie. Uzatvorenie v mriežke zvyšuje šance že sa pozitívne nabité jadrá zlúčia. Zvýšená hustota elektrónov vo vodivom kove totiž znižuje šance, že sa dve jadrá od seba odpudia, ak sa dostanú blízko k sebe.
Neprehliadnite
Vedci z NASA momentálne zisťujú, či by takýto proces jadrovej fúzie dokázal jedného dňa poháňať menšie robotické sondy na povrchu červenej planéty. Tento proces by bol lacnejší, dokázal by fungovať v menšom merítku a bol by oveľa bezpečnejší. Postupom času by mohla metóda LCF nájsť uplatnenie aj na Zemi, ako palivo pre menšie elektrárne.
Slnko má vo veci jadrovej fúzie jednu obrovskú výhodu – jeho veľkosť. Naša hviezda má priemer 1.4-miliónov km a teploty v jej jadre dosahujú hodnotu 15-miliónov °C. Proces jadrovej fúzie sa na Zemi nedarí riadne replikovať, pretože fúzny reaktor potrebuje dosiahnuť určitú hustotu palivových častíc, či teplotu plazmy. Zatiaľ sa nikomu nepodarilo vytvoriť vhodné podmienky pre úspešnú a dlhodobo udržateľnú jadrovú fúziu. Treba však uviesť, že na tomto type projektu pracujú nielen americkí, ale aj európski a čínski vedci.
Na Zemi existuje niekoľko fúznych reaktorov, no žiaden z nich nedokáže priniesť dostatočné množstvo energie. V 50. rokoch minulého storočia vedci pracovali na ambicióznych projektoch Tokamak a Stellarator. V oboch prípadoch sa vedci pokúšali o niečo, čo je takmer nemožné. Pokúšali sa ohriať plyn na teploty, vďaka ktorým by sa premenil na plazmu. Následne by sa pokúsili pomocou magnetizmu plazmu stlačiť, kým by nezačal proces fúzie. Ich pokusy ale neboli úspešné.
Metóda LCF je sľubným krokom do sveta jadrovej fúzie. Ak sa testy ukážu byť pozitívne, už čoskoro by mohlo ľudstvo získať zdroj čistej energie, nielen pre potreby vesmírneho priemyslu, ale aj pre ľudstvo na Zemi.
