Věda

Svatý grál energetiky: Lidstvo vstoupilo do fúzního věku

Svatý grál energetiky: Lidstvo vstoupilo do fúzního věku

Vědcům z USA se po 100 letech teoretických modelů a pokusů vůbec poprvé povedlo provést jadernou fúzi, při které vzniklo více energie, než kolik se jí spotřebovalo. Lidstvo tím vstoupilo do další etapy na cestě k neomezené a čisté energii budoucnosti.

Bylo to oznámení hodné důležitosti objevu. Americké ministerstvo energetiky (DOE) a Národní úřad pro jadernou bezpečnost (NNSA) uvedly, že v Národní laboratoři Lawrence Livermore (LLNL) se podařilo dosáhnout zapálení jaderné syntézy a prvního řízeného energetického zlom.

To znamená, že se z fúze vyprodukovalo více energie, než kolik energie laseru bylo použito k jejímu pohonu. Je to cesta k neomezené energii s nulovými emisemi uhlíku, třebaže ke komerční výrobě to bude trvat ještě desítky let.

Národní laboratoř Lawrence Livermore

Svatý grál energetiky

V terčové komoře zařízení LLNL střílelo na 192 velmi výkonných laserů s více než 2,05 megajouly (MJ) ultrafialové energie do malé palivové pelety, aby došlo k fúznímu vznícení. A došlo. Na výstupu už bylo 3,15 megajoulu energie, tedy o 30 procent více.

„Teoretické znalosti o fúzi máme již více než sto let, ale cesta od poznání k praxi může být dlouhá a namáhavá. Dnešní milník ukazuje, co dokážeme, když budeme vytrvalí,“ uvedla Dr. Arati Prabhakarová, hlavní poradkyně prezidenta pro vědu a technologie a ředitelka Úřadu Bílého domu pro vědeckou a technologickou politiku.

Sdělovací prostředky označují jadernou fúzi dokonce za „svatý grál“ při snaze o zajištění bezuhlíkové energetiky.

Nejenergetičtější laserový systém na světě

Fúze je proces, při kterém se dvě lehká jádra spojí v jedno těžší jádro, přičemž se uvolní velké množství energie. V 60. letech 20. století skupina průkopnických vědců z LLNL vyslovila hypotézu, že k vyvolání fúze v laboratorních podmínkách lze použít lasery.

Pod vedením fyzika Johna Nuckollse se z této revoluční myšlenky stala inerciální fúze, která odstartovala více než 60 let výzkumu a vývoje v oblasti laserů, optiky, diagnostiky, výroby terčů, počítačového modelování a simulací a návrhu experimentů.

Pro realizaci této myšlenky vybudovala Národní laboratoř Lawrence Livermore řadu výkonnějších laserových systémů, což vedlo k vytvoření NIF (National Ignition Facility, laserové zařízení pro výzkum inerciální fúze), největšího a nejenergetičtějšího laserového systému na světě.

NIF v Livermore v Kalifornii je velký jako sportovní stadion a využívá výkonné laserové paprsky k vytvoření teplot a tlaků, jaké jsou v jádrech hvězd a obřích planet.

V kovovém pouzdře zvaném hohlraum je uložena palivová kapsle pro experimenty NIF. Systémy pro manipulaci s terčem přesně umístí terč a zmrazí jej na kryogenní teplotu (18 kelvinů neboli -255 stupňů Celsia), aby bylo možné snadněji dosáhnout fúzní reakce.

Špičky světové vědy

K vytvoření termojaderného vznícení se energie laseru přeměňuje na rentgenové paprsky uvnitř takzvaného hohlraumu, které pak stlačují palivovou kapsli, dokud nedojde k její implozi, čímž vzniká plazma o vysoké teplotě a vysokém tlaku.

Na dosažení fúze s prvním řízeným energetickým zlomem spolupracovali vedle vědců z LLNL i stovky dalších odborníků: z Národní laboratoře DOE v Los Alamos, Národních laboratoří Sandia a Národního bezpečnostního pracoviště v Nevadě, z General Atomics, z akademických institucí včetně Laboratoře pro laserovou energetiku Rochesterské univerzity.

Také vědci z Massachusettského technologického institutu, z Kalifornské univerzity v Berkeley a Princetonské univerzity. Podíl mají inženýři z britského Ústavu pro atomové zbraně a francouzské Komise pro alternativní energie a atomovou energii.

Národní laboratoř Lawrence Livermore

Evropský ITER

I Evropa míří k fúzní energetické svobodě. Celkem 35 národů včetně ČR staví na jihu Francie obří Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor (ITER) tokamak – největší energetický projekt lidstva a druhý nejdražší vůbec (první je ISS) za 500 miliard korun.

I v evropském obřím reaktoru se budou při teplotě 150 milionů stupňů simulovat pochody a děje ve hvězdách. ITER by se měl spustit v roce 2035… Pokud bude vše fungovat, jak má, připojen bude někdy v roce 2060.

Více z Věda

Nesmrtelné stavby: Tajemství římského betonu odhaleno!

Věda24.3.2023

Mrazivá předpověď: Do roku 2100 zmizí polovina ledovců na Zemi

Věda21.3.2023

Ultimativní Ultrafan

Věda17.3.2023

První jednomotorový vrtulník, který létá na 100 % udržitelné letecké palivo

Věda14.3.2023

Stabilní izotopy pomohly objasnit, jak rostlina obnovuje svou „kůži“

Věda10.3.2023

Věda mýtů zbavená: Zkrotíme kulový blesk?

Věda7.3.2023

Kometa ZTF mezi „nebeskými vozy“

Věda3.3.2023

Déjà vu: Fenomén falešných vzpomínek?

Věda28.2.2023

Revoluce v kriminalistice: Usednou kočky na lavici svědků?

Věda24.2.2023
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Nanotechnologie znali už staří Římané
21stoleti.cz

Nanotechnologie znali už staří...

Máme za to, že nanotechnologie jsou spojeny až s moderní...
Mystické Žluticko a Toužimsko: Zámek Valeč
epochanacestach.cz

Mystické Žluticko a...

Kraj živých vod vítá...
Recepty ze spíže
panidomu.cz

Recepty ze spíže

Někdy je třeba uvařit z pár ingrediencí,...
10 věcí, které jste nevěděli o královně Alžbětě II.
epochaplus.cz

10 věcí, které jste nevěděli o...

Vždy v dokonale sladěném pastelovém...
Hacienda Nápoles Pabla Escobara: Narkobaronův odkaz?
epochaplus.cz

Hacienda Nápoles Pabla...

Denně vydělal až 60 milionů amerických dolarů....
Kam zmizelo chilské ledovcové jezero?
enigmaplus.cz

Kam zmizelo chilské...

Poslední doba ledová měla skončit zhruba...
Kuchyňské ostrůvky a jejich možnosti
rezidenceonline.cz

Kuchyňské ostrůvky a jejich...

Kuchyňské ostrůvky jsou již běžnou součástí mnoha...
Je snad herečka Hana Holišová těhotná s přítelem, který je ženatý?
nasehvezdy.cz

Je snad herečka Hana Holišová...

HANA HOLIŠOVÁ (42) si své soukromí...
Klara Rott The Spa v representativních prostorách hotelu Andaz
iluxus.cz

Klara Rott The Spa v...

Lifestylový hotel Andaz Prague, unikátní místo...
Manžel mi nakonec odpustil!
skutecnepribehy.cz

Manžel mi nakonec odpustil!

Do manželství jsem se hrnula. Stačilo...
Zapečená bageta à la caprese
tisicereceptu.cz

Zapečená bageta à la caprese

Hledáte inspiraci na rychlou večeři? Pak vsaďte...
Chystá velkou pomstu! A co na to Bertramka?
nasehvezdy.cz

Chystá velkou pomstu! A co...

Dominika Gottová (47)...