НУКЛЕАРНАТА ФУЗИЈА ОД СОН СТАНА РЕАЛНОСТ: САД направија научен пробив во нуклеарната технологија

За прв пат досега, 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 денес американското Министерство за енергетика официјално да го објави пробивот што претставува значајно достигнување во децениската потрага по начин за генерирање чиста и без отпад нуклеарна енергија со голема моќност.

Објавата во очекување, првпат објавена од Фајненшл тајмс, а потоа потврдена од други медиумски организации, ќе го идентификува Националниот објект за палење (NIF) во Националната лабораторија Лоренс Ливермор во Калифорнија како место на експериментот.

Најавата доаѓа во време кога администрацијата на Бајден ги насочи обновените напори и финансирањето на развојот на чисто производство на електрична енергија, со посебен акцент на енергијата од фузија. Неодамна донесениот Закон за намалување на инфлацијата содржеше значително финансирање за истражување на теренот.

Само затоа што научниците успеале да направат енергетско позитивна фузија реакција не значи дека на хоризонтот се значајни промени во начинот на кој луѓето генерираат енергија. Експертите рекоа дека иако работата е важна, застрашувачките технолошки бариери остануваат на патот на системите кои би можеле да ја распоредат енергијата на фузија во обем.

ДОЛГО ПАТУВАЊЕ КОН ФУЗИЈАТА

Научниците одамна знаат дека кога два атома ќе се спојат за да формираат нов елемент, се ослободуваат големи количини на енергија. Сонцето, на пример, во суштина е огромен реактор за фузија во кој прегреаните честички се спојуваат со огромна сила, формирајќи нови честички и ослободувајќи вишок енергија како топлина.

Уште во 1940-тите, научниците почнаа да експериментираат со реактори за фузија. Додека тие долго време беа во можност да генерираат реакции на фузија, до сега, тие реакции отсекогаш бараа патишта кон енергија што ја надминуваа количината што на крајот ја произведоа.

Причината зошто нето-позитивната реакција на фузија е толку неостварлива е во голем дел затоа што научниците треба да генерираат екстремни услови во лабораторија за да ги направат реакциите. Вообичаено, огромните ласери се користат за загревање на изотопи на водород до температури од милиони степени Целзиусови. Добиената плазма потоа е ограничена под екстремно висок притисок, предизвикувајќи изотопите да се здружат со доволно сила за да се спојат во различен елемент, ослободувајќи енергија како топлина кога ќе го направат тоа.

Важен елемент на соопштението во вторник ќе биде начинот на кој владата го дефинира „нето позитивен“ енергетски резултат. Вообичаено, тоа значи дека реакцијата што се мери произведува повеќе енергија отколку ласерските зраци насочени кон водородот. Сепак, ласерите што се користат во експериментот се далеку од совршено ефикасни, што значи дека за нивно напојување е потребна повеќе енергија отколку што на крајот носат на нивните цели.

За реакцијата на фузија да биде „нето позитивна“ во смисла на генерирање повеќе енергија од вкупната енергија вложена во експериментот – вклучувајќи го и отпадот – реакцијата ќе треба да произведе значително повеќе енергија од онаа што ја трошат ласерските зраци насочени кон водородот.

ПРЕДИЗВИК ЗА ИНЖЕНЕРИТЕ

Одржувањето на опрема што може да толерира такви екстремни температури е невообичаено тешко, а изнаоѓањето начин да се создадат реактори кои можат да ги толерираат напрегањата вклучени во процесот долго време е еден од многуте предизвици со кои се соочуваат истражувачите во оваа област. Иан Х. Хачинсон, професор по нуклеарна наука и инженерство на Технолошкиот институт во Масачусетс, рече дека е важно да не се чита премногу во прелиминарните извештаи, истакнувајќи дека пред официјалното соопштение неколку детали за тоа што, точно, научниците од НИФ се знаеше постигнато.

„Се чини дека е важна научна потврда за палење со инерцијална фузија, но јас би се двоумел да го наречам „пробив““, рече Хачинсон во размената на е-пошта за Гласот на Америка. „Програмата NIF не е насочена кон производство на енергија од фузија, туку кон разбирање на експлозиите од фузија. Корисното производство на енергија од минијатурни фузиони експлозии сè уште се соочува со огромни инженерски предизвици и не знаеме дали тие предизвици можат да се надминат“.

НИФ е најтесно поврзан со програмата за нуклеарно оружје на Соединетите Американски Држави, а нејзината примарна цел е да се рекреираат нуклеарни експлозии на мал и контролиран размер, овозможувајќи одржување на нуклеарниот арсенал на земјата без потреба од деструктивни тестови во целосен обем.

ПРИДОБИВКИТЕ ОД ФУЗИЈАТА

Постојат неколку причини зошто научниците потрошиле толку многу години во потрага по средство за правење на фузиските реактори остварливи извори на енергија. Ако реакторите за фузија би ги замениле фосилните горива како извор на енергија, тоа драматично би го намалило количеството на јаглерод што се ослободува во атмосферата, намалувајќи го еден извор на глобално затоплување.

За разлика од реакторите за фисија, кои користат високо збогатени радиоактивни материјали како ураниум и плутониум како гориво, реакторите за фузија теоретски можат да се напојуваат со водород, најзастапениот елемент во универзумот, што значи дека снабдувањето со гориво за реактор за фузија е суштински бесконечно.

Исто така, за разлика од реакторите за фисија, реакторите за фузија не произведуваат високо радиоактивен отпад, со што се елиминира потребата за безбедно складирање на материјали кои ќе продолжат да бидат опасни, во некои случаи, илјадници години.

Конечно, и покрај екстремните услови под кои се случува фузија, реакторите за фузија се сметаат за побезбедни за работа од реакторите за фисија, кои мора постојано да се следат за да се избегнат услови кои водат до дестабилизација и експлозија. Во двете најлоши нуклеарни катастрофи во историјата, експлозиите во нуклеарните постројки во Чернобил во Советскиот Сојуз во 1986 година и во Фукушима во Јапонија во 2011 година принудија евакуација на илјадници луѓе и направија огромни пространства на двете земји непогодни за живеење.