Naukowcom prowadzącym badania nad fuzją jądrową nie udało się jeszcze stworzyć prototypowej instalacji, w której synteza przebiegałaby z dodatnim bilansem energetycznym. W związku z tym, zdarzenie „Fuzja jądrowa II” zostało rozstrzygnięte na NIE.
W związku z wyczerpującymi się zasobami surowców naturalnych oraz wieloma kontrowersjami związanymi z elektrowniami wykorzystującymi radioaktywny uran, czysta energia z fuzji jądrowej stanowi jeden z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju energetyki. Fuzja jądrowa jest wydajna (uzyskuje się trzy razy więcej energii niż podczas tradycyjnego rozszczepiania 235U), a izotopy wodoru, które mogą być używane do syntezy (deuter i tryt) nie są niebezpieczne dla środowiska. Również produkt reakcji – hel, nie jest szkodliwy dla natury, a dodatkowo może zostać wykorzystany jako środek chłodzący.
Póki co nie udało się skonstruować prototypu instalacji, w której następowałaby reakcja termojądrowa o dodatnim bilansie energetycznym, tzn. wytwarzająca więcej energii niż pobiera cała instalacja do zainicjowania fuzji. Co prawda, media donosiły o tym, że granicę dodatniego bilansu energetycznego udało się przekroczyć w 2013 roku naukowcom z National Ignition Facility - jednak nie była to do końca prawda. Naukowcy największy na świecie laser do podgrzania i skompresowania wodoru, co pozwoliło zainicjalizować reakcję termojądrową. Sumarycznie, chociaż sama reakcja fuzji przebiegała z dodatnim bilansem energetycznym, ilość energii, która została użyta do uruchomienia lasera i podtrzymania jego pracy była znacznie większa od tej, którą uzyskano w wyniku samej reakcji.
Aktualnie trwają liczne badania dotyczące możliwości skonstruowania reaktora, który umożliwiłby prowadzenie fuzji przy jak najmniejszym zużyciu energii potrzebnej do zainicjowania reakcji. Wszelkie występujące problemy związane są z potrzebą zbliżenia do siebie jąder atomowych w reaktorze na odległość 10-15 m. W wyniku zbliżenia jąder lekkich pierwiastków następuje ich fuzja, a powstająca energia kinetyczna cząstek będących produktami reakcji przekształcana jest na energię elektryczną. Aby uzyskać taki efekt należy stworzyć warunki podobne do tych jakie naturalnie występują wewnątrz gwiazd: bardzo wysoką temperaturę oraz bardzo wysokie ciśnienie.
Badania nad możliwością stosowania fuzji jądrowej jako źródła energii elektrycznej prowadzone są w ramach projektu ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), którego głównym celem jest zbudowanie tzw. tokamaka i za jego pomocą, produkcj energii na wielką skalę. Szacuje się, że projekt będzie kosztował 10 miliardów Euro co czyni go jednym z najdroższych projektów naukowych w historii.
Prace nad ujarzmieniem fuzji termojądrowej także w ramach projektu JET (Joint European Torus), przez firmy General Fusion, Lockheed Martin oraz liczne uczelnie wyższe.
Nowatorski pomysł konstrukcji reaktora zaproponowali badacze z Uniwersytetu Waszyngtona w Seatle. Tzw. dynamak ma być tańszy w budowie niż tokamak budowany w ramach projektu ITER i najprawdopodobniej będzie wytwarzał aż pięciokrotnie więcej energii.
Artykuł dotyczy rozstrzygnięcia zdarzenia Fuzja jądrowa II. Zachęcamy do dyskutowania artykułu i rozstrzygnięcia w komentarzach na stronie zdarzenia.
Bibliografia:
Laser fusion experiment extracts net energy from fuel (ang.)
Nuclear fusion milestone passed at US lab (ang.)
Iter.org (ang.)
Will We Have Nuclear Fusion Reactors Within a Decade? (ang.)
Fuzja jądrowa tańsza od węgla? Amerykanie opracowali nowy reaktor
Powrót
