Německo právě vstřikovalo novou naději do snu o jaderné fúzi

Němečtí vědci ve středu úspěšně obsáhli vodíkovou plazmu, čímž se svět přiblížil utopickému snu o jaderné fúzi.

Federální kancléřka Angela Merkelová tlačila červené tlačítko na Wendelstein 7-X stellarator, nebo W7-X, a odstartovala odpočítávání reakce, která zahřála vodík s výkonem 6000 mikrovln. Plazma byla udržována jen zlomek vteřiny. Experiment byl ohlašován jako úspěch.

Jaderná fúze je opačná reakce na štěpení, které dnes pohání jaderné elektrárny. Zatímco štěpné reaktory rozbíjejí těžké atomy uranu a zachycují energii uvolněnou tímto procesem, fúzní energie zahrnuje zhroucení dvou lehčích atomů a vytvoření jediného těžšího atomu.

Fúze vodíku je to, co pohání slunce a hvězdy. Budování jaderné elektrárny zde na Zemi je ekvivalentní k tomu, aby se malé slunce a obsahovalo na našem světě. Což je nesmírně obtížný úkol, protože bez tlaků způsobených naprostou hmotností hvězd musí být teploty potřebné k zahájení reakce na této planetě mnohokrát teplejší než teploty nacházející se ve středu slunce.

Pokud by byla fúze využita, mohla by mnohonásobně pohltit svět na palivo mořské vody, bez rizika jaderného zhroucení a velmi malého odpadu. Není divu, že tento cíl navzdory tak pomalému pokroku spotřeboval tolik globálních zdrojů.

Jedno mezinárodní úsilí, známé jako ITER, doposud stálo miliardy a bylo trápeno frustrací a zpožděním. Jakmile se předpokládalo, že do roku 2016 vyrobí plazmu, tento cíl byl posunut po silnici - možná na dobu neurčitou.

„Očekávám, že budu věnovat plnou profesní dráhu předtím, než uvidím slušnou plazmu v ITERu,“ řekl fyzik v zařízení. Nový Yorker.

Německá iniciativa, která se nachází v Institutu Maxa Plancka pro fyziku plazmatu v Greifswaldu, sdílí stejný cíl jako ITER: Stabilní reakce obsahující vodík. Jsou však založeny na dvou různých zařízeních.

Fúzní reakce zahrnují produkci přehřátého ionizovaného plynu, známého jako plazma. V milionech stupňů Celsia je plazma příliš horká, aby mohla být obsažena v jakémkoliv materiálu na Zemi. Nejlepší nápady, jak tuto plazmu zadržet, jsou cirkulace ve tvaru koblihy ve vakuu pomocí silných podchlazených magnetů. Dva nejlepší návrhy tohoto zařízení jsou tokamak a stellarator, viz níže:

Tokamak, který je základem ITER, byl poprvé navržen sovětskými fyziky v 50. letech. Je jednodušší v designu než stellarátor, ale mnohem složitější v provozu.

Stellarator, který vystupoval v německém experimentu, má mnohem komplikovanější design a nemohl být postaven bez superpočítačové síly, která se stala dostupnou pouze v 80. letech.

Úspěch tohoto týdne v Německu je signálem, že stellarátor doháněl a možná dokonce překonal tokamak v závodě na komerční jadernou fúzi.

Německá W7-X stála 440 milionů dolarů. Projekt za dvě desetiletí stál více než miliardu dolarů. Cílem je rozběhnout zařízení tak, aby mohlo udržet reakce s vodíkovou fúzí déle a déle, až do 30 minut. Vědci se zapojili do naděje, že do roku 2025 bude dosaženo milníku.