Nauka, tehnologijaVijesti

Malo Sunce – fuzijski reaktori su dvostruko učinkovitiji nego što se prije mislilo

Ponovno izračunavanje formule stare 30 godina otkriva da bi tokamak reaktori mogli proizvesti znatno više energije.

Energija fuzije smatra se velikom nadom čovječanstva. U posebnim reaktorima simuliraju se procesi na suncu. Pretpostavka je da će se na ovaj način obezbijediti gotovo beskonačna čista energija, s malo ili bez radioaktivnog otpada.

Kako su istraživači sada otkrili, fuzijski reaktori mogli bi generirati čak i više energije nego što se prije mislilo, prenosi LiveScience. U tu svrhu preračunato je osnovno pravilo staro više od 30 godina.

Problem plazme

Nuklearne elektrane dijele svoje jezgre dok ih nuklearna fuzija spaja. Princip nuklearne fuzije odgovoran je za to što sunce i druge zvijezde zrače energiju.

Za pokretanje i održavanje nuklearne fuzije potrebna je visoka toplina. Za sunce je dovoljno 15 milijuna Celzijevih stupnjeva jer je jezgra zvijezde pod visokim pritiskom. Na Zemlji je za to potrebno 120 milijuna Celzijevih stupnjeva.

Ova vruća plazma uništila bi svaki poznati materijal. Stoga se mora držati pod kontrolom magnetnim poljem.

Formula stara 30 godina

U eksperimentima s fuzijskom energijom 1980-ih, istraživači su otkrili da ako se doda previše goriva za fuziju, u ovom slučaju vodika, plazma izmiče kontroli. Plazma tada probija magnetsko polje i oštećuje stijenke reaktora.

Fizičar MIT-a Martin Greenwald istraživao je ovo 1988. godine. Koristeći unutarnji promjer fuzijskog reaktora tokamaka i snagu protoka plazme, postavio je formulu. To je postalo poznato kao Greenwaldova granica.

Ova Greenwaldova granica postala je temelj za istraživanje fuzijske energije. Mnogi reaktori, u prevladavajućem dizajnu tokamaka, projektirani su i izgrađeni na temelju ove granice. To uključuje ITER, koji se trenutno gradi u Francuskoj.

Limit je dvostruko veći

Nedavna studija švicarskog centra za plazmu na Švicarskom saveznom institutu za tehnologiju u Lausannei (ETHL) sada je utvrdila da je Greenwaldova granica mnogo preniska.

Sukladno tome, gustoća goriva u plazmi mogla bi biti znatno veća. Ključ za ovo otkriće je da plazma može podnijeti veću gustoću goriva kako se povećava izlazna snaga fuzijskog reaktora.

Može se očekivati ​​da će to udvostručiti učinak. Još je prerano odrediti koliko će točno biti veća električna energija koja se može proizvesti. Prema istraživačima, povećanje je “značajno”.

Veća gustoća goriva znači manje kvarova

Osim toga, prema istraživačima, veća gustoća goriva olakšala bi rad fuzijskog reaktora, a pomaže postići i željenu stabilnost za održavanje nuklearne fuzije.

Nova otkrića trebala bi biti uključena i korištena na ITER-u, za koji se očekuje da će prvi put proizvesti plazmu 2025. Međutim, ovaj fuzijski reaktor još nije namijenjen za proizvodnju električne energije. Na temelju istraživanja na ITER-u, planiraju se graditi daljnji eksperimentalni reaktori koji će proizvoditi električnu energiju od 2051. godine. Prema riječima istraživača, na njihov dizajn također će utjecati nova studija o gustoći goriva.

Futurezone

Bernard Bigot, čovjek koji je vodio najvažniji znanstveni projekt za čovječanstvo, umro je 14. maja 2022.

Bigot je bio izvrstan diplomat i menadžer koji je uspio vratiti duh uspjeha, nadu da će ITER biti dovršen u roku po najnižoj cijeni

Bernard Bigot, generalni direktor ITER-a (Međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor), preminuo je iznenada u subotu u 72. godini života.

Oko 22 milijarde eura vrijedni ITER najveći je međunarodni znanstveni projekt današnjice.

Ujedinjeni u zajedničkoj namjeri da na Zemlji stvore “mini Sunce”, odnosno da proizvodnjom energije pomoću fuzije riješe energetske probleme našeg planeta, na njemu zajedno rade Europska unija, Kina, Japan, Južna Koreja, Indija, Rusija i Sjedinjene Američke Države

Bigot je bio izvrstan diplomat i menadžer koji je uspio vratiti duh uspjeha, nadu da će ITER biti dovršen u roku po najnižoj cijeni. U potpunosti je unaprijedio način upravljanja ITER-om i uspio ubrzati gradnju s realnošću prve plazme 2026. godine. Nadalje, uspio je uvjeriti velike partnere na projektu poput SAD-a, Rusije, Japana i Južne Koreje da ostanu u projektu i pojačaju napore. To je veliki udarac za ITER.

Projekt ITER rođen je 1985. godine kada su se u Genevi sastali sovjetski predsjednik Mihail Gorbačov i američki predsjednik Ronald Reagan. Tadašnji lideri Istočnog i Zapadnog bloka sklopili su sporazum o gradnji zajedničkog fuzijskog reaktora čija će gradnja pomoći i ostvarenju ideje mira u svijetu. Sporazum su podržali i britanska premijerka Margaret Thatcher, francuski predsjednik Francois Mitterrand te tadašnji japanski premijer Yasuhiro Nakasone, a kao jedna od mogućih lokacija spominjala se nesvrstana Jugoslavija.

No, naposljetku je odlučeno da se ITER gradi u u francuskom nuklearnom istraživačkom centru Cadarache u Provansi. Gradnja ITER-a je počela 2006. godine, a završetak se očekuje krajem 2025. godine.

Bernard Bigot školovao se na École normale supérieure, jednoj od najprestižnijih visokoškolskih ustanova u Francuskoj. Doktorirao je kemiju te bio profesor na École normale supérieure de Lyon, u čijem osnivanju je pomagao. Bio je direktor francuske Agencije za atomsku energiju (CEA) koja zapošljava 16.000 ljudi, a funkciju generalnog direktora ITER-a preuzeo je u ožujku 2015. godine kada je taj projekt bio u velikoj krizi.

– Prihvatio sam angažman iz dva razloga. Prvo, uvijek sam bio zaokupljen energetskim problemima. Energija je ključ društvenog i gospodarskog razvoja čovječanstva. Danas 80 posto energije dolazi od fosilnih goriva, a svi znamo da oni neće trajati vječno. S fuzijskom energijom imamo potencijalni izvor za milijune godina. Stoga je korištenje fuzije prilika koju ne smijemo propustiti – rekao mi je Bernard Bigot.

– Bigot je bio međunarodno poznat diplomat, znao je kako se nositi s različitim vladama, bio je tehnički i politički iskusan. Bio je idealan izbor za tu poziciju – rekao je za časopis Science William Madia, fizičar sa Sveučilišta Stanford.

Steven Cowley, fuzijski fizičar i Laboratorija za fiziku plazme u Princetonu, nazvao je Bigota “jednim od velikih vođa u znanosti s prijelaza u 21. stoljeće.

Komentariši

Vaša email adresa neće biti objavljivana.

Ova web stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.

Back to top button