Jaderná fúze je blíže realitě, vědci překonali limit hustoty o desetinásobek
Jaderná fúze slibuje prakticky neomezený a udržitelný zdroj energie prostřednictvím procesů podobných těm, které pohánějí Slunce, za předpokladu, že se nejprve podaří vyřešit některé poměrně složité a zásadní fyzikální problémy.
Dříve teoreticky předpokládaná překážka fúze v tokamaku, známá jako Greenwaldův limit, byla nyní díky úsilí týmu vědců z Wisconsinské univerzity překonána desetinásobně.
Ačkoli mechanismy, které za limitem stojí, nejsou dobře známy, empirické pravidlo stanovuje strop hustoty elektronů v zahřátém plazmatu tokamaku.
Spolehlivý způsob, jak tuto hranici posunout, znamená, že se můžeme posunout vpřed, pokud jde o stabilitu a účinnost fúzního reaktoru tokamak, a přiblížit se tak dni, kdy se jaderná fúze stane praktickou realitou.
Jaderná fúze (spojení atomových jader za účelem uvolnění přebytečné energie) vyžaduje intenzivní teplo, které vzniká v důsledku zadržení nabitých částic tvořících plazmu.
Tokamak je zvláštní typ reaktoru pro jadernou fúzi, který využívá proudy k pohonu plazmatu středem velkého dutého prstence. Magnetická pole uvnitř této horké změti nabitých částic ji pomáhají udržet v ohraničeném prostoru, přesto je plazma náchylnější k nestabilitě než u podobných metod a velmi přísně podléhá omezení hustoty elektronů v plazmatu. Vyšší hustota elektronů by znamenala více reakcí a více energie.
Tým se domnívá, že limity hustoty pomohly tak komplexně prolomit dvě klíčové vlastnosti MST: jeho silné vodivé stěny (pro stabilizaci magnetických polí manipulujících s plazmatem) a jeho napájení, které lze regulovat na základě zpětné vazby (opět klíčové pro stabilitu).
Jde o další vítězství fúze v tokamaku v řadě úspěchů z poslední doby. V posledních několika letech se vědci věnovali stavbě větších reaktorů, zvyšování množství energie z nich vyrobené a dosahování vyšších teplot, při nichž reakce probíhají.
To však neznamená, že jaderná fúze bude v dohledné době připravena k použití, a je třeba hovořit o výhradách. Plazma nepracovalo s ultravysokou teplotou, jaká je obvyklá při fúzních reakcích, takže tyto experimenty bude třeba v tomto ohledu rozšířit.
Autoři, kteří stojí za novou studií, jsou přesvědčeni, že vědci budou schopni přijít na to, jak těchto výsledků dosáhnout i na jiných zařízeních – i když je ještě třeba analyzovat, proč přesně toto konkrétní uspořádání funguje tak dobře.
Zdroje článku:
- O události jsme se dozvěděli z webu:
ScienceAlert - Další zdroje:
Sott - Studie a výzkumy:
Physical Review Letters
Článek může obsahovat dodatečné informace od redakce.