Veliki korak prema nuklearnoj fuziji

Sviđa ti se članak?

Zamislite svijet bez klimatskih promjena uzrokovanih ljudskim djelovanjem, problema s energijom ili oslanjanja na naftu. To zvuči kao svijet iz snova, a inženjeri s američkog Sveučilišta u Tennesseju u Knoxvilleu napravili su veliki korak prema ostvarenju ovog sna.

Istraživači su uspješno razvili ključnu tehnologiju u razvoju eksperimentalnog reaktora koji bi mogao pokazati izvedivost korištenja fuzijske energije u postojećoj energetskoj mreži. Tehnologija nuklearne fuzije obećava više energije od danas korištene tehnologije nuklearne fisije, ali s puno manje rizika.

Profesori mehanike, zrakoplovnog i biomedicinskog inženjerstva David Irick, Madhu Madhukar i  Masood Parang sudjeluju u međunarodnom projektu ITER koji uključuje više zemalja među kojima su SAD i Europska unija. Američki znanstvenici obavili su ključan korak za uspjeh projekta testiranjem svoje nove tehnologije kojom će izolirati i stabilizirati središnji magnet – okosnicu fuzijskog reaktora.

Projekt ITER gradi fuzijski reaktor kojemu je cilj proizvesti deset puta veću količinu energije od one koju koristi. Objekt se sada gradi u blizini Cadarachea u Francuskoj, a započet će s radom u 2020. godini.

“Cilj projekta je omogućavanje komercijalne upotrebe energije dobivene  nuklearnom fuzijom,” rekao je Madhukar. “Fuzijska energija je sigurnija i učinkovitija od energije dobivene nuklearnom fisijom. Ne postoji opasnost od nekontroliranih reakcija poput onih koje su se dogodile u nesrećama nuklearnih fisijskih reaktora u Japanu i Černobilu, a mala je i količina radioaktivnog otpada.” Za razliku od današnjih reaktora nuklearne fisije, fuzija koristi sličan proces poput onog što ga pokreće Sunce.

Od 2008. godine profesori i studenti sa Sveučilišta u Tennesseju rade u laboratoriju za razvoj magneta kako bi razvili tehnologiju za izolaciju i pružanje strukturalnog integriteta središnjeg magneta koji teži preko tisuću tona.

Tokamak reaktor koristi magnetska polja da oblikuje plazmu u obliku prstena. Plazma je vrući, električki nabijeni plin koji služi kao gorivo u reaktoru. Središnji elektromagnet (solenoid), koji se sastoji od šest divovskih zavojnica složenih jedna na drugu, ima glavnu ulogu u paljenju i upravljanju mlazom plazme.

Ključ za rješenje tehnoloških problema bio je pronalaženje odgovarajućeg materijala, staklenih vlakana i epoksidnog kemijskog spoja koji bi trebao biti tekući pri visokim temperaturama i pretvarati se kod hlađenja u kruto stanje te ispravnog procesa umetanja tog materijala u sve potrebne prostore unutar središnjeg solenoida. Posebna kemijska smjesa daje električnu izolaciju i čvrstoću toj teškoj strukturi. U novom procesu impregnacije materijal se pokreće u pravilnom vremenskom rasporedu i prema točno određenoj temperaturi, tlaku, vakuumu i stopi protoka materijala.

“Tijekom epoksidne impregnacije, bili smo u utrci s vremenom”, rekao je Madhukar. “S primjenom epoksida dobili smo ove parametre: što je viša temperatura, to je manja viskoznost, ali u isto vrijeme što je viša temperatura, to je kraći vijek trajanja epoksida.”
Trebale su dvije godine da se razvije ova tehnologija i više od dva dana za impregnaciju središnjeg dijela elektromagneta, a i mnogo pozornosti kako bi sve išlo po planu. Ovog će ljeta navedena tehnologija biti prebačena kod američke tvrtke General Atomics koja je partner na projektu ITER i koja će sagraditi središnji magnet i poslati ga u Francusku. ITER, dizajniran da pokaže znanstvenu i tehnološku izvedivost dobivanja energije iz fuzije, bit će najveći svjetski tokamak reaktor.

Zanimljivo na webu:


10 komentara na ovaj članak
  1. Svako takvo otkriće je vezano sa eksploatacijom na nacionalnom nivou tj interesu. Fuzija nije iz obnovljivog izvora, stvara otpad, ne možeš stavit nuk.reaktor u auto da bi zamjenila naftu itd… znači FAIL !!!

  2. Prije bih rekao na globalnom interesu, a kada se počnu graditi fuzijske elektrane biti će snage najvećih fisijskih elektrana. Gorivo je vodik, a taj otpad koji spominješ je helij (koji nije radioaktivan), a opet se može iskoristiti u korisne svrhe. Naravno da ga ne možeš staviti u auto jer je takva pretvorba učinkovita tek pri velikim dimenzijama reaktora, iz tog razloga će fuzijski reaktori raditi na ogromnim snagama i proizvoditi puno električne energije.

  3. Nužan korak, populacija če neminovno rast, istrjebit čemo i izgurati sav život sa planete ostat če samo kučni ljubimci, “hrana”, bakterije, virusi, pokoji insekt i gljivica, neka morska stvorenja i naravno štakori ili ipak ne? Dokle god budemo u stanju ugađati jedni drugima nečemo se potući i uništiti planet, visoka tehnologija če omogućiti “eliti” da kontrolira populaciju (istrijebi ako je potrebno) bez rizika od globalnog uništenja. Jedno pitanje ostaje što če čovjek postati kad spozna tajne koje su plod fantazija ambicioznih “budala”. Ipak je istina da korak u pogrešnom smjeru kada je otkriven povećava šansu da se otkrije ispravan smjer.
    Ljudi dan danas preferiraju lupeža Edisona, ispred svih jer je on bio voljan napraviti tisuće pogrešaka da bi našao pravo rješenje. Danas normalno financije ne dopuštaju ovu rasipnićku metodu ali ona se ipak odvija svuda oko nas.

  4. Uz današnju tehnologiju pretvaranja energije u rad problem
    nije manjak energije nego energija u neograničenim količinama, odnosno u takvim izvorima enrgije.
    Ako ćemo imati neogranićene količine energije kod upotrebe iste dobit ćemo neogranićene količine topline.
    Iz fizike energija se troši na svladavanje otpora trenja
    pri ćemu se razvija toplina.Trenje guma na vozilima, kovitlanje zraka,zagrijavanje elektromotora.
    Zaključak, fizikalne dimenzije okoline, naše Zemlje, određuju dozvoljenu količinu energije, baš poput mjesta na kojem se nalazi Zemlja u odnosu na Sunce, preblizu Suncu, previše topline, predaleko od Sunca, premalo topline.
    Za tako određenu količinu energije uopće nije potrebna energija iz fuzijskih reaktora jer je ima dosta iz ostalih izvora.

  5. Vrlo interesantno. Ako malo prokopamo po povjesti pronaći čemo podatke da su auti “idealni” za smanjenje zagađenja velikih gradova. Fisijske elektrane su još uvijek najjeftiniji oblik dobivanja električne energije koji danas imamo tehnološki ostvariv (poslje njih su termoelektrane na ugljen). Što će pronaći kao “manu” ovom načinu dobivanja energije???

Odgovori

funky shues
Obuća odaje osobnost vlasnika
candida (1)
Mapirano cjepivo za smrtonosne gljivice