Istraživači sa splitskog FESB-a u najvećem naučnom projektu današnjice!
Međunarodni tim naučnika na korak su bliže stvaranja neograničenog i čistog izvora energije
Bezgranična, besplatna energija dugo je vremena bila sveti gral znanosti i čovječanstva, ali možda neće još dugo biti tako. Štoviše, prije nekoliko sedmica nuklearni fizičari sa univerziteta MIT u SAD-u primaknuli su ljudski rod nikad bliže tome.
Odakle nam ta beskonačna energija? Odgovor – odasvud. No, vratit ćemo se na to. Prvo, valja nam objasniti što su to tačno postigli vrijedni naučnici s MIT-a koristeći Alcator C-Mod tomakak reaktor nuklearne energije.
U njemu je, naime, postignut dosad nezabilježen pritisak. Preciznije, naučnici su sabili plazmu na čak 2,5 atmosfere, što je 15 posto više od prijašnjeg rekorda zabilježenog još 2005. godine. Samim tim čovječanstvo je napravilo golem korak ka praktičnoj upotrebi nuklearne fuzije kao neograničenog izvora energije.
Pojednostavljeno – što je prtisak veći i što su temperature veće, dolazi do fuzije, a fuzija je ključ svega, kako nam je objasnio prof. dr. sc. Dragan Poljak sa splitskog FESB-a.
Nema radioaktivnosti
– Fuzija je fenomen zasnovan na nuklearnoj reakciji spajanja lakših jezgara u teže. Pri tom procesu atomske su jezgre pozitivno nabijene i odbijaju se, a njihovo fuziranje moguće je jedino ako se sudare dovoljno brzo kako bi se prevladala odbojna električna sila. Pri ovom procesu oslobađa se enormna količina energije – objasnio je prof. Poljak.
A upravo to oslobađanje goleme energije, smatraju mnogi naučnici, uključujući i profesora Poljaka, ključ je napajanja ljudskih potreba za energijom u budućnosti.
– Smatra se da će u dva iduća stoljeća izvori fosilnoga goriva, pomoću kojih se danas zadovoljava oko 80 posto energetskih zahtjeva čovječanstva, biti gotovo iscrpljeni. Štoviše, predviđa se udvostručenje potrebe čovječanstva za energijom već polovinom 21. vijeka.
Drugi veliki problem s izvorima fosilnih goriva je njihov štetan učinak na okoliš. Značajan dio međunarodne znanstvene zajednice smatra da bi energija dobivena termonuklearnom fuzijom bila jeftina, pouzdana i ekološki prihvatljiva alternativa konvencionalnim izvorima energije – rekao je Poljak.
Kako je fuzija, i to ona nuklearna, odjednom ekološki prihvatljiva? Pa zar nisu nuklearne elektrane potencijalno jedni od najvećih zagađivača okoliša? Černobil? Fukušima!? No, ljepota nuklearne fuzije je u tome što njezino gorivo nije radioaktivno kao ono koje se koristi u tradicionalnim nuklearnim elektranama.
Tu se vraćamo na početak teksta. Tog goriva, naime, ima svuda oko nas, i to u – vodi. Riječ je o vodiku, točnije, o njegovim egzotičnim inačicama.
– Gorivo fuzijskog reaktora, u smislu izotopa vodika – deuterija i tricija – nalazi se u vodi. To su de facto neograničeni resursi, što je zaista velika nada za budućnost našeg planeta u smislu zadovoljavanja potreba za energijom savremenog društva.
Za usporedbu, iz jedne litre morske vode može se proizvesti energije kao iz 300 litara benzina. Obilje deuterija i litija podrazumijeva da opskrba fuzijskih reaktora gorivom ne bi trebala biti problem za hiljade, pa i za desetine hiljada godina – kazao je dr. sc. Poljak, dodajući kako će ogromna energija koja se oslobađa fuzijskim reakcijama omogućiti da fuzija postane primarni izvor energije u svijetu, čak nadomještajući i sve postojeće fisijske nuklearne elektrane.
– Moguće je da fuzija jednom zamijeni i sve ostale izvore energije koji zagađuju okoliš stakleničkim plinovima i ugljikovim dioksidom – smatra splitski naučnik.
I što čekamo s realizacijom nuklearne fuzije? Zašto već po svijetu ne postoji gomila tomakak reaktora? Tu, pak, dolazimo do najvećeg problema tog atomskog procesa dobivanja energije – njegove realizacije. Naime, da bi se fuzija dogodila, potrebno je na Zemlji oponašati uslove koji se mogu naći jedino unutar kakve zvijezde, kao što je naše Sunce.
Inženjerski pothvat
– Ovaj bi se proces u termonuklearnim elektranama trebao odvijati u kontroliranim uslovima, a zbog ogromne temperature koju zahtijeva fuzija jezgara u zemaljskim uslovima, kontrolirana fuzija nesumnjivo je veoma složen inženjerski problem.
Kako je brzina čestica u korelaciji s temperaturom, nužna je temperatura od oko 200 miliona Celzijevih stupnjeva, na kojoj se atomi raspadaju na jezgre i elektrone, formirajući tako mješavinu nabijenih čestica koje se naziva plazmom. Dodatni inženjerski izazov je zahtjev da vruća fuzijska plazma ne dođe u kontakt sa zidom reaktora, što se postiže pomoću jakog magnetskog polja.
Važno je naglasiti da je fuzija u tehničkom smislu danas u svojoj razvojnoj fazi – početak rada tehnički pouzdanog i ekonomski relativno isplativog prototipa fuzijske elektrane očekuje se polovinom 21. vijeka – objasnio nam je prof. dr. sc. Poljak, koji je i sam uveliko uključen u realizaciju spomenutog isplativog prototipa. Njegova istraživačka grupa s FESB-a, naime, učestvuje u projektu ITER.
– Konstrukcija Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (engl. ITER 0 International Thermonuclear Experimental Reactor), čija je lokacija na jugu Francuske u Cadaracheu, blizu Marseillesa, zajednički je projekt EU-a, SAD-a, Rusije, Indije, Japana i Koreje i vrijedan je 13 milijardi eura, od čega EU financira čak pola iznosa.
Izvor: buka
