Откритие што може да го промени светот: Што е нуклеарна фузија и зошто е важнa?

62

За прв пат во историјата, американските научници од Националната постројка за палење во Националната лабораторија Лоренс Ливермор во Калифорнија успешно произведоа реакција на нуклеарна фузија што резултираше со нето добивка на енергија, потврди извор запознаен со проектот за CNN.

Се очекува американското Министерство за енергетика официјално да го објави овој успех.

Резултатот од експериментот би бил огромен чекор во децениската потрага за отклучување на бесконечен извор на чиста енергија што би можел да помогне да се стави крај на зависноста од фосилните горива.

Со децении, истражувачите се обидуваа да ја рекреираат нуклеарната фузија, повторувајќи ја енергијата што го напојува Сонцето.

Си-Ен-Ен го разјаснува она што треба да го знаете за оваа нова форма на нуклеарна енергија која на крајот би можела да ги вклучи вашите светла.

Што е нуклеарна фузија и зошто е важна?

Нуклеарната фузија е вештачки процес кој ја реплицира енергијата што го напојува Сонцето. Нуклеарната фузија настанува кога два или повеќе атоми се спојат во еден поголем. Овој процес создава огромна количина на енергија во форма на топлина.

Научниците ширум светот ја проучуваат нуклеарната фузија со децении, надевајќи се дека ќе создадат нов извор кој обезбедува неограничена енергија без јаглерод – без нуклеарниот отпад што го создаваат сегашните нуклеарни реактори. Проектите за фузија главно ги користат елементите девтериум и трициум – и двата се изотопи на водород.

Девтериум од чаша вода, со малку додаден трициум, може да напојува куќа една година. Трициумот поретко и потешко може да се добие, иако може да се произведува синтетички.

Како фузијата се разликува од нуклеарната фисија?

Додека фузијата спојува два или повеќе атоми заедно, фисијата е спротивен процес на разделување на поголем атом на два или повеќе помали. Нуклеарната фисија е тип на енергија што ги напојува нуклеарните реактори ширум светот денес. Како и фузијата, топлината создадена со разделување на атомите исто така се користи за создавање енергија.

Нуклеарната енергија има нула емисии на стакленички гасови, но произведува испарлив радиоактивен отпад кој мора безбедно да се складира и носи безбедносни ризици. Нуклеарно топење, иако ретко, се случувало низ историјата со смртоносни последици, како што се несреќите на реакторот во Фукушима и Чернобил.

Нуклеарната фузија не ги носи истите безбедносни ризици, а материјалите што се користат за нејзино создавање имаат многу пократок полуживот од фисијата.

Како може нуклеарната фузија да ги напојува светлата во нашите домови?

Постојат два главни начини да се создаде нуклеарна фузија, од кои и двата имаат ист резултат. Со фузија на два атома се создава огромно количество топлина, што е од суштинско значење за производство на енергија. Оваа топлина може да се користи за загревање на водата, создавање пареа и претворање на турбините за производство на енергија – слично како што нуклеарната фисија создава енергија.

Големиот предизвик за искористување на енергијата од фузија е да се задржи доволно долго за напојување на електричните мрежи и системите за греење низ целиот свет. Успешниот пробив на САД е голема работа, но сепак е далеку под она што е потребно за да се произведе доволно енергија за да работи една електрана, а камоли десетици илјади електрани.

„Се работи за тоа колку енергија е потребна за да се зовријат 10 садови со вода. За да ја претвориме во електрана, треба да добиеме поголема добивка во енергија, ни треба значително повеќе“, рече Џереми Читенден, ко-директор на Центарот за студии за инерцијална фузија на Империјалниот колеџ во Лондон.

Зошто е важна оваа вест?

Ова е првпат научниците успешно да спроведат реакција на нуклеарна фузија која резултираше со нето зголемување на енергијата, наместо да пропадне како во претходните експерименти.

Иако има уште многу чекори пред ова да стане комерцијално остварливо, од суштинско значење е научниците да покажат како можат да создадат повеќе енергија отколку на почетокот на експериментот. Инаку, нема многу смисла да се развива ова.

Кои се следните чекори?

Научниците и експертите сега мора да откријат како да произведат многу повеќе енергија од нуклеарна фузија во многу поголем обем. Во исто време, тие треба да откријат како евентуално да ги намалат трошоците за нуклеарна фузија за да може да се користи за комерцијални цели.

„Во моментов трошиме огромно време и пари на секој експеримент. Треба да ги намалиме трошоците“, рече Читенден.

Научниците исто така треба да ја соберат енергијата произведена со фузија и да ја пренесат на електричната мрежа како електрична енергија. Ќе бидат потребни години, можеби децении, пред фузијата да може да генерира неограничени количини чиста енергија, а научниците се во трка со времето во борбата против климатските промени.