Laser (źródło: Pixabay)
Laser (źródło: Pixabay)

Fuzja jądrowa z zyskiem energii netto. Drugie takie osiągnięcie fizyków

Amerykańscy naukowcy po raz drugi ogłosili, że udało im się osiągnąć wzrost energii netto, uzyskiwany podczas reakcji syntezy jądrowej. To kolejny kamień milowy do stworzenia źródła o emitującego nieograniczone ilości energii i to bez tworzenia śladu węglowego.

Lata badań nad fuzją

Badania fuzji z osiągnięciem zysku energii netto trwają już od lat 50. XX wieku, jednak dopiero w grudniu zeszłego roku nastąpił przełom. Naukowcom udało się wtedy opracować zapłon termojądrowy, który dostarcza więcej energii aniżeli potrzebuje do jej wyprodukowania. Za to odkrycie odpowiedzialni byli fizycy z Lawrence Livermore National Laboratory w Kalifornii.

Teraz ponownie udało się uzyskać taki efekt, jednak osiągnięta wydajność energetyczna została jeszcze bardziej podwyższona. O fakcie tym poinformowały trzy osoby, zaznajomione ze wstępnymi wynikami, laboratorium natomiast potwierdza, że trwają dalsze analizy.

Fuzja realizowana w komorze (źródło: LLNL)
Komora, w której doszło do zapłonu termojądrowego (źródło: LLNL)

W jaki sposób fuzja może wpłynąć na świat?

Fuzja polega na podgrzewaniu dwóch izotopów wodoru, zwykle są to deuter oraz tryt. Bardzo wysoka, wręcz ekstremalna temperatura o wysokości nawet 100 milionów stopni Celsjusza, powoduje połączenie się jąder atomowych, dzięki czemu dochodzi do uwolnienia helu, a także bardzo dużych ilości energii w postaci neutronów.

NIF wykorzystuje proces nazywany uwięzieniem bezwładnościowym. Polega on na strzelaniu największym dostępnym na świecie laserem w kapsułkę, wypełnioną paliwem. Dzięki temu dochodzi do implozji. Ostatni przełom najprawdopodobniej pozwolił na wygenerowanie ilości energii większej niż 3,5 MJ. W grudniowym eksperymencie reakcja umożliwiła wytworzenie około 3,15 MJ energii.

Wywołanie zapłonu termojądrowego wiąże się z powstaniem promieni rentgenowskich (źródło: LLNL)
Wywołanie zapłonu termojądrowego wiąże się z powstaniem promieni rentgenowskich (źródło: LLNL)

Badania są niezwykle istotne, a odkrycie może odmienić świat i podejście do energetyki. Jednak jak uważają niektórzy naukowcy, rozwój badań nad fuzją może zająć jeszcze kolejne dziesięciolecia, pomimo sporego potencjału.

To rozwiązanie jest również tak istotne przez wzgląd na brak produktów ubocznych w postaci długo istniejących odpadów radioaktywnych, a także emisji dwutlenku węgla. Szacuje się, iż jedna mała filiżanka paliwa wodorowego, poddana fuzji, w teorii mogłaby zasilać dom przez nawet kilkaset lat. Pozostaje nam więc czekać na rozwój prac i wprowadzenie tego procesu do powszechnego użytku.