Tokamak reaktor: Jedrska fuzija kot vir neomejene energije?

Tokamak with sustained nuclear fusion
Foto: Peter Hansen iz iStock

Jedrska fuzija (tudi: jedrsko zlivanje) ima velik potencial, da človeštvu nekoč v zadostnih količinah nudi zeleno energijo. Ocene znanstvenikov kažejo, da lahko s fuzijo proizvedem kar 4.000.000 krat več energije kot s fosilnimi gorivi. Morda se sliši utopično in futuristično, vendar je v francoskem reaktorju prejšnji teden znanstvenikom uspelo nekaj zelo obetajočega.

Jedrska fuzija je nasprotje jedrske fisije, ki se uporablja v sodobnih jedrskih elektrarnah. S fuzijo se ustvari plazma, ki dosega vrtoglave temperature. Za lažjo predstavo: jedrska fuzija vsak trenutek poteka v našem Soncu in tako ali drugače človeštvu nudi energijo že od nekdaj. Znanstveniki pa že desetletja skušajo najti načine, da bi ustvarili zanesljiv fuzijski reaktor, tj. neke vrste miniaturno Sonce.

Sliši se lepo, vendar moramo pri tem poudariti, da je za fuzijsko reakcijo potrebno doseči temperaturo 50 milijonov °C. Kot se je izkazalo, doseganje tako visoke temperature na Zemlji ni nemogoče.

Znanstveni dosežki, ki nas približujejo uporabljivi jedrski fuziji

Čeprav se je raziskovanje jedrske fuzije začelo že globoko v času hladne vojne, pa trenutno desetletje predstavlja velik napredek znanstvenikov.

Prvi tak napredek se je zgodil konec leta 2022, ko je ameriškim znanstvenikom uspelo izvesti jedrsko reakcijo, v kateri so proizvedli več energije, kot je bila potrebna za zagon reakcije. To je bil prvi eksperiment, ki je proizvedel energijski presežek. Lani jim je uspelo eksperiment ponoviti, prav tako pa je to uspelo znanstvenikom še v drugih državah.

reaktor
Tarčna soba. Tu se zgodi fuzija, ko laserji z vseh strani obstreljujejo gorivo. Foto: on wikipedia

Ustvarjanje enake temperature, kot je na Soncu, ni enostavno. Dokazali smo, da lahko z reakcijo dosežemo visoke temperature, kar pa še ni dovolj za zadovoljevanje naših potreb bo energiji. Eksperimenti, čeprav uspešni, še ne pomenijo delujočega reaktorja in možnosti pridobivanja energije iz tega vira. Da bo to mogoče, bo potrebno ugotoviti, kako reakcijo ohranjati dalj časa.

Velik uspeh na tem področju so prejšnji teden dosegli francosko-ameriški znanstveniki. V fuzijskem reaktorju, imenovanem WEST, jim je uspelo reakcijo ohranjati 6 minut pri temperaturi 50 milijonov °C. To se morda ne sliši veliko, vendar gre za ogromen korak naprej. Prva reakcija, ki smo jo omenili, je trajala le 20 sekund.

3D Render fusion reactor nuclear fusion, tokamak inside heated plasma, toroidal shape, clean energy. Copy space.
Fuzijski reaktor. Foto: MARHARYTA MARKO iz iStock

Končni cilj je vzdrževati vročo plazmo več ur, pri čemer je 6 minut nov svetovni rekord za napravo, kot je WEST. Drugi jedrski reaktorji, podobni WEST-u, so ustvarili še bolj vročo plazmo, vendar reakcije niso trajale tako dolgo.

Ena od glavnih ovir, s katero se srečuje jedrska fuzijska energija, je potreba po ogromni količini energije za ustvarjanje teh ekstremnih temperatur. Reaktorji zaenkrat še ne morejo vzdrževati plazme dovolj dolgo, da bi pridobili energijski presežek, ki bi se lahko uporabil za komercialno rabo. Prav tako običajno porabijo več energije, kot jo proizvedejo.

Nemogoče je oceniti, kdaj bo uporaba jedrske fuzije nadomestila ostale vire energije. Vsekakor pa napredki preteklih nekaj let kažejo, da nam bo to verjeto uspelo še tekom naših življenj.

Junior novinar

VIRBusiness Insider
Prejšnji članek»Ne morem vam ponuditi ničesar, razen krvi, naporov, solz in potu«
Naslednji članekKako prihraniti kot kolesar?

Junior novinar

Uporabljamo Akismet za manjšanje neželenih oglasnih komentarjev (spam). Politika zasebnosti.