jaderná fúze | Svět2000

Američtí vědci podruhé dosáhli čistého zisku energie při jaderné fúzi

9. 8. 2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 2 min read 444 Zobrazení čistý zisk energie, fosilní paliva, fúze, jaderná fúze, Lawrence Livermore National Laboratory, USA

Nové Technologie TOP 10 Zajímavosti

Laserové zařízení pro výzkum inerciální fúze, které se nachází v Lawrence Livermore National Laboratory. Lawrence Livermore National Laboratory/Reuters

Americkým vědcům z laserového centra v kalifornském státním vědeckém ústavu Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) se opět podařilo při jaderné fúzi získat více energie, než kolik energie laseru bylo použito k jejímu pohonu, cituje The Guardian.

Američtí vědci podruhé od historického průlomu v prosinci loňského roku dosáhli čistého zisku energie při jaderné fúze při hledání téměř neomezeného, bezpečného a čistého zdroje energie.

Vědci z kalifornské Lawrence Livermore National Laboratory zopakovali 30. července průlomový experiment v zařízení NIF (National Ignition Facility), který přinesl vyšší energetický zisk než v prosinci, uvedl mluvčí Lawrence Livermore. Konečné výsledky se stále analyzují, dodal mluvčí.

Při jaderné fúzi dochází ke slučování lehkých prvků, jako je vodík, za vzniku těžších prvků, přičemž se uvolňuje obrovské množství energie. Tento postup, který je zdrojem tepla a světla Slunce a dalších hvězd, má obrovský potenciál jako udržitelný nízkouhlíkový zdroj energie.

V prosinci vědecký ústav Lawrence Livermore poprvé dosáhl čistého zisku energie při experimentu s fúzí pomocí laserů. Tento experiment krátce dosáhl tzv. zapálení fúze, když vygeneroval 3,15 megajoulů energie poté, co laser dodal 2,05 megajoulů, uvedlo ministerstvo energetiky. Jinými slovy, při fúzi bylo vyrobeno více energie, než kolik energie laseru bylo použito k jejímu pohonu.

Americké ministerstvo energetiky to označilo za „významný vědecký průlom, který se připravuje desítky let a který připraví půdu pro pokrok v národní obraně a budoucnost čisté energie“.

Energie z jaderné fúze přináší vyhlídky na dostatek čisté energie. Při reakcích se neuvolňují žádné skleníkové plyny ani vedlejší radioaktivní odpady. Jeden kilogram fúzního paliva, které se skládá z těžkých forem vodíku zvaných deuterium a tritium, poskytuje tolik energie jako 10 milionů kilogramů fosilních paliv. Trvalo však 70 let, než se k tomuto bodu dospělo.

Vědci varovali, že tato technologie ještě zdaleka není připravena k tomu, aby se z ní staly životaschopné elektrárny a že nevyřeší klimatickou krizi, ale přivítali nejnovější průlomy jako důkaz, že sílu hvězd lze využít i na Zemi.

Fúzní raketový motor bude žhavější než Slunce, pošle člověka na Mars za poloviční dobu

30. 7. 2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 2 min read 4536 Zobrazení fúzní raketový motor, fúzní reaktor, jaderná fúze, Pulsar Fusion, slunce, vesmír

Nové Technologie TOP 10 Zajímavosti

Přelomová raketa na bázi jaderné fúze by mohla zkrátit dobu potřebnou k cestě astronautů na Mars na polovinu. Společnost Pulsar Fusion zahájila stavbu největšího raketového motoru na bázi jaderné fúze, jaký byl kdy postaven. Rychlost výfukových plynů nové rakety by mohla dosáhnout více než 500 000 mil za hodinu, uvádí Popular Mechanics.

„Lidstvo má v naší rostoucí vesmírné ekonomice obrovskou potřebu rychlejšího pohonu a jaderná fúze nabízí tisícinásobek výkonu konvenčních iontových motorů, které se v současnosti používají na oběžné dráze,“ uvedl v prohlášení Richard Dinan, generální ředitel společnosti Pulsar Fusion. „Stručně řečeno, pokud lidé mohou dosáhnout fúze pro výrobu energie, pak je fúzní pohon ve vesmíru nevyhnutelný. Jsme přesvědčeni, že fúzní pohon bude ve vesmíru demonstrován o desítky let dříve, než se nám podaří využít fúzi pro výrobu energie na Zemi.“

Klíčem k fúznímu pohonu je vytvoření trvalého tepla. Doufejme, že nový raketový motor Pulsar Fusion s přímým fúzním pohonem (DFD) dosáhne teploty několika set milionů stupňů, což vytvoří teplotu vyšší než na Slunci.

Inženýři staví motor v testovacím zařízení v anglickém Bletchley. Fúzní reaktor generuje energii vytvářením plazmatu elektricky nabitých částic. Tyto nabité částice se pomocí rotujícího magnetického pole přeměňují na tah.

Udržení superžhavého plazmatu elektromagnetickým polem je však velkou výzvou. Aby společnost lépe porozuměla složitému plazmatu, využívá data z fúzního reaktoru PFRC-2 pomocí umělé inteligence. Simulace budou hodnotit výkonnost jaderné fúze plazmatu pro pohon, a to při výstupu výfukových částic z raketového motoru rychlostí stovek kilometrů za sekundu.

„Plazma se chová jako meteorologický jev v tom smyslu, že je neuvěřitelně těžké ho předvídat pomocí konvenčních technik,“ řekl Dr. James Lambert, finanční ředitel společnosti Pulsar Fusion, pro Space Daily. „Vědci nejsou schopni kontrolovat turbulentní plazma, které se zahřívá na stovky milionů stupňů, a reakce se jednoduše zastaví.“

Pokud se však podaří vyřešit zádrhele v systému DFD, bylo by podle společnosti možné výrazně zkrátit dobu průletu k Marsu, Jupiteru a Saturnu. Astronauti, kteří chtějí studovat možnosti života na Titanu, jednom ze Saturnových měsíců, by mohli cestu zvládnout za dva roky (oproti desítkám let) při použití pohonu DFD. Tento pohon by mohl usnadnit i průzkum mimo naši sluneční soustavu.

„Pohon Direct Fusion Drive je skutečně převratná technologie, která nám umožní dosáhnout cílů v hlubokém vesmíru mnohem rychleji a s obrovským množstvím energie,“ uvedla v tiskové zprávě Stephanie Thomasová, viceprezidentka společnosti Princeton Satellite Systems, která se podílí na testování rakety. „Je to dramaticky odlišný způsob provozování misí do hlubokého vesmíru, který nám ušetří čas a peníze a umožní nám dělat více vědecké práce, až se tam dostaneme.“

Dokonalý zdroj energie: Jaderná fúze hvězd

11. 1. 2023 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 min read 513 Zobrazení bez emisí, energie, jaderná fúze, jaderný odpad

Podcast

Na papíře je jaderná fúze energetickým snem: hojná, bez tavení, uhlíkových emisí na planetě nebo radioaktivního odpadu s dlouhou životností.

Super napájení: Jaderná fúze by mohla poskytnout dostatek energie, aniž by podněcovala změnu klimatu

15. 7. 2022 Iveta Mauci 1 min read 313 Zobrazení dostatek energie, jaderná fúze, super napájení

Technologie TOP 10

Na 445 akrech v jižní Francii probíhá stavba nesmírně ambiciózního experimentu. Vakuová komora ve tvaru koblihy obklopená 11 000 tunami magnetů, postavená s přesností na milimetry konsorciem z mnoha zemí, které se snaží využít jadernou fúzi, zdroj energie pro hvězdy, napsal server nationalgeographic.com.

Na papíře je jaderná fúze energetickým snem: hojná, bez tavení, uhlíkových emisí na planetě nebo radioaktivního odpadu s dlouhou životností. Rozpracovaný reaktor se nazývá ITER, latinsky „cesta“. Je navržen tak, aby přiměl jádra vodíku, aby se spojila do hélia, které bude ohřívat stěny reaktoru. V budoucích reaktorech by toto teplo mohlo vařit vodu pro pohon elektrických parních turbín.

Uvedení fúze do provozu však bylo inženýrskou noční můrou. V zařízení zvaném tokamak vyžaduje zapálení fúze v magneticky omezeném plazmatu teploty 270 milionů stupňů Fahrenheita. To je 10krát vyšší teplota než jádro našeho Slunce. Žádný tokamak nedosáhl „vědeckého zlomu“, při kterém plazma reaktoru uvolňuje tolik energie, kolik bylo použito k ohřevu této plazmy.

Když ITER dosáhne plné síly, v polovině až koncem 30. let 20. století, měl by překročit vědecký průlom nejméně o faktor 10. Cílem je generovat data, která pomohou inženýrům navrhnout elektrárny poháněné jaderným ohněm hvězd.

Zdroj: nationalgeographic.com