Već dugo vremena znanstvenim svijetom kruži jedna naširoko optimistična misao, a glasi da smo na svega 10 godina od ostvarenja upotrebljive nuklearne fuzije u praksi. Dosad je izgledalo kao da će to tako i biti na neodređeno vrijeme - stalno na 10 godina dosega on nas, no ipak, neki eksperimenti na Zemlji, ukazuju da je taj prag daleko bliže nego što je navedeno mišljenje.
U teoriji, fuzija nije komplicirana stvar. Izuzmemo izotope vodika iz vode i litija te sve to zagrijemo na milijune stupnjeva (Celzija ili Farentheita, posve je nebitno), čime se dobiva plazma, četvrto agregatno stanje materije. Jezgre u atomima u tom se stanju kreću izuzetno brzo te se sudaraju i stapaju, stvarajući atom helija i pritom oslobađajući velike količine energije. Ta energija, u teoriji, predstavlja neograničen i ekološki prihvatljiv izvor.
Hrvatskim znanstvenicima 3 milijuna kuna za istraživanja nuklearne fuzije
Praksa je, međutim, posve druga stvar. Ako se plazma ne drži pod kontrolom i ako je se ne komprimira i ne zagrijava konstantno, do fuzije neće doći, a potrošena energija odlazi u nepovrat. Tu na red dolaze zvijezdem, jer ono što se fuzijom pokušava napraviti, jest nešto slično što se događa i u samim zvijezdama u svemiru, odnosno u njihovim jezgrama.
Danas, više od desetak znanstvenih timova vode utrku u stvaranju održive fuzijske reakcije, odnosno one koja će proizvesti više energije od uložene te na taj način biti i isplativa. Tri su strategije koje su dominantne u utrci prema tom cilju.
1. Masivni magneti koji sabijaju plazmu
Godine 2015. počinje izgradnja globalnog megaprojekta zvanog ITER reaktor, u Francuskoj. Riječ je o projektu na kojem surađuje čak 35 zemalja svijeta i kojem je cilj napraviti prstenasti reaktor veličine normalne elektrane, u kojem bi plazmu sabijalo izuzetno jako magnetsko polje, dok bi se proizvedena energija crpila kroz metalne zidove reaktora. Znanstvenici se nadaju kako će imati pozitivnu fuzijsku reakciju na test modelu unutar narednih deset godina, prenosi popsci.com.
2. Reflektirajući zidovi u kompaktnom reaktoru
Dizajn tvrtke Lockheed predstavlja red magnetskih zavojnica i reflektirajući zid, koji su zaduženi za obuzdavanje plazme. Taj mali reaktor dozvoljava znanstvenicima da spretnije rade prilagodbe na reaktoru, za razliku od mogućnosti koje bi bile raspoložive na reaktoru veličine ITER-a.
Lockheed ističe da su svoj reaktor pokrenuli već 200 puta, ali zasad ne izlaze u javnost s podacima tih eksperimenata, tako da se ne zna i jesu li uspjeli ili ne.
3. Mikroeksplozije koje pokreću jaki laseri
U američkom National Ignition Facilityju, znanstvenici imaju posve drugačiji pristup fuziji. Oni usmjeravaju na desetke lasera prema kalenoj kuglici čvrstog deuterija i tritija. U milijarditom dijelu sekunde, gorivo na bazi vodika pretvara se u gustu plazmu i eksplodira, oslobađajući veliku količinu energije. Godine 2014. znastvenici koji radu u NIF-u, uspjeli su po prvi puta postići pozitivnufuzijsku reakciju, odnosno dobiti nešto veću energiju iz reakcije, od energije uložene da se reakcija pokrene.
Zasad, njihov pokus je na pravom tragu, no šampanjac će zasad pričekati.
Slijepe ulice u potrazi za neograničenom energijom
- Čuveni Leonardo Da Vinci imao je stajalište da su alkemija i uređaji koji proizvode neograničenu energiju potpuna glupost. No do tog je zaključka došao je tek nakon što je pokušao sam napraviti perpetum mobile stroj. U svojim bilješkama ostavio je zapise brojnih neuspjelih pokušaja u tom pogledu.
- Godine 1989. kemičari Martin Fleischmann i Stanley Pons tvrdili su da su uspjeli postići takozvanu hladnu fuziju na sobnoj temperaturi, s jeftinim laboratorijskim instrumentima. Nitko otad nije uspio ponoviti njihov pokus.
- Liječnik Randell Mills tvrdio je 2005. godine da je uspio napraviti hidrine - vodikovo gorivo koje oslobađa 1000 puta više energije od ugljena. Fizičari su ga 'sasjekli' u korjenu, rekavši da se uopće njihovo postojanje kosi sa zakonima kvantne mehanike.
DNEVNIK.hr pratite putem iPhone/iPad | Android | Twitter | Facebook