Milijonus kartų efektyvesnė branduolinė sintezė elektros gamybai

Primary tabs

Šiuolaikinės komercinės atominės jėgainės elektros energiją gamina pasitelkusios atomo branduolio skilimą, šio proceso metu atomo branduolys skyla į mažesnius branduolius.

Tačiau mokslininkai tyrinėja ir atvirkščią reakciją vadinama branduoline sinteze, šios reakcijos metu 2 mažesni branduoliai susijungia į vieną didesnį branduolį. Palyginus su skilimu, sintezės metu atsiranda daug mažiau radioaktyviųjų atliekų, o pagaminamos energijos kiekis išlieka milžiniškas.

Mokslininkai kuria inertinio susijungimo sintezę (ICF). Didelės energijos lazeriu kaitinama ir suspaudžiama vos colio ilgio auksinė kuro paletė vadinama „Hohlraumu“, joje yra vandenilio izotopų branduolių, kurie reakcijos metu jungiasi tarpusavyje. ICF tikslas yra pasiekti degimą, kurio pakaktu, jog vykstančios susijungimo reakcijos sukurtu pakankamai karščio, kad reakcija pati save palaikytų. Mokslininkai tikisi, kad sintezė kuro paletėse gamins nuo 10 iki 20 kartų daugiau energijos nei sunaudoja lazeriai, kuriais yra kaitinamos paletės.

Pastaruosiuose eksperimentuose, NIF mokslininkai pasiekė 2 pačius svarbiausius tikslus: ekstremaliai aukštas, saulei artimas temperatūras ir tolygų suspaudimą, kad lazerio taikiniai neprarastų savo pirminės formos. Minėtame eksperimente vietoj kuro palečių, kaip taikiniai buvo naudojami dviejų milimetrų skersmens plastikiniai šratai, nes juos lengviau analizuoti.

Eksperimento metu į helio pripildytus plastikinius šratus buvo nutaikyta 192 lazerio spinduliai. Lazeriai sukūrė didelius kiekius šiluminės energijos, kuri buvo konvertuojama į rentgeno spindulius te prarandant 10% energijos. Buvo pasiekta 3,6 milijono laipsnių Celsijaus temperatūra (300eV). Veikiami tokios aukštos temperatūros, 2 milimetrų skersmens plastikiniai šratai susitraukė iki vienos dešimtosios milimetro skersmens šratus.
Tai atrodo perspektyviai, tačiau tikrasis kaitinimas bus vykdomas su visiškai kitokiais komponentais. Vietoje helio, kuro paletėse bus naudojamas berilis, kuriame yra vandenilio izotopų, deuterio ir tričio. Lazerio sukurti rentgeno spinduliai sukels berilio sprogimą, taip bus iššaukti priešingi vidiniai susitraukimai kurie sukels bangas panašias į sprogimų, jos paveiks vandenilio izotopus. Šios bangos dar labiau kaitins deuterio ir tričio branduolius, kol galiausiai išnyks tarpusavio antipatija ir įvyks jų susijungimas.

Facebook komentarai: