Zkrocení splašených elektronů přibližuje fúzní energetiku  
Na Chalmersově technice úspěšně krotí divoké elektrony ve fúzním procesu pomocí těžkých iontů neonu nebo argonu. Komerčně použitelný fúzní reaktor se spoutanou energií hvězd by teď měl být zase o něco blíže.

 

Britský fúzní reaktor JET. Kredit: Eurofusion.
Britský fúzní reaktor JET. Kredit: Eurofusion.

Fúzní energetika se už dávno stala svatým grálem. Všichni po ní touží – a stále je nesmírně daleko. Tak daleko, že se to stává terčem vtipů. Na jednu stranu ale není divu. Zkrocení procesů, které zuří v nitru hvězd, na malé kamenné planetě, to není jenom tak. Vědci se musejí vypořádat s celou řadou záludných problémů.

Linnea Hesslow (vpravo) a Ola Embréus (vlevo). Kredit: Mia Halleröd Palmgren / Chalmers.
Linnea Hesslow (vpravo) a Ola Embréus (vlevo). Kredit: Mia Halleröd Palmgren / Chalmers.

Jednu ze zásadních překážek velkorysého využívání fúzní energie představují splašené elektrony. Anglicky se jim říká „runaway electrons“, v odborné češtině poněkud natvrdle „ubíhající elektrony“. Ve fúzních reaktorech nebo spíše zatím v jejich předchůdcích panují pekelné podmínky mnoha milionů stupňů Celsia, a také vysokých tlaků. Jako by to nestačilo, v tokamacích vznikají nechtěná elektrická pole o vysokých energiích, která mohou ohrozit celý proces fúze. Objevují se tam elektrony s extrémně vysokou energií, které by mohly být urychleny na tak veliké rychlosti, že by eventuálně mohly zničit stěnu reaktoru.

 

Vnitřek fúzního reaktor JET po experimentech se splašnými elektrony. Kredit: Eurofusion.
Vnitřek fúzního reaktor JET po experimentech se splašnými elektrony. Kredit: Eurofusion.

Doktorandi Linnea Hesslow a Ola Embréus z Chalmersovy techniky ve švédském Göteborgu úspěšně pracují na tom, aby splašené elektrony zkrotili. Nedávno se jim to povedlo, když do tokamaku vstříkli těžké ionty neonu nebo argonu – ve formě plynu nebo pelet. S dalšími kolegy o tom publikovali studii v časopise Physical Review Letters. Když se extrémně energetické elektrony srazí s jádry zmíněných iontů, které mají vysoký elektrický náboj, tak to elektrony zpomalí. Velké množství takových srážek omezí rychlost celého hejna splašených elektronů a fúzní proces může pokračovat.

 

Chalmer University of Technology.
Chalmers University of Technology.

Jak říká Linnea Hesslow, když se povedlo účinně omezit rychlost splašených elektronů ve fúzi, tak jsme se dostali zase o krok blíže k funkčnímu fúznímu reaktoru, který by měl na dlouhou dobu vyřešit naše problémy s energií. Výzkum jejich týmu vzbudil velkou pozornost. Tyto znalosti jsou totiž klíčové pro plánování a přípravu budoucí experimentů s jadernou fúzí ve velkém měřítku a zároveň směřují k řešení dalších závažných problémů ve fúzním procesu.


Výzkum fúze udělal za padesát let, co se na něm pracuje, veliký pokrok. Potíž je v tom, že komerčně použitelný fúzní reaktor je stále padesát let daleko. V jižní Francii sice vyrůstá velký tokamak ITER, který všichni sledují se zatajeným dechem, jeho stavbu ale provázejí veliké těžkosti, technického i finančního rázu. Podle Hesslowové mnoho lidí stále věří, že ITER jednou pojede. Ale prý se ukazuje, že spustit smysluplnou jadernou fúzi je těžší, nežli cestovat na Mars. Přece jenom jde o sklízení energie hvězd. Bylo by v zájmu nás všech, kdyby se to fyzikům nakonec povedlo, ať už s tokamakem nebo s jinou technologií fúzního reaktoru.

Video:  ITER drone campaign April 2017

 



Literatura
Chalmers University of Technology 21. 6. 2017. Physical Review Letters 118, 255001.

Datum: 26.06.2017
Tisk článku

Malý pražský erotikon - Hartl Patrik
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 329 Kč
cena: 247 Kč
Malý pražský erotikon
Hartl Patrik
Související články:

Fúzní reaktory jsou podle expertů ekonomicky životaschopné     Autor: Stanislav Mihulka (03.10.2015)
Čína hlásí nový fúzní rekord: V tokamaku drželi plazma 102 sekund!     Autor: Stanislav Mihulka (09.02.2016)
Tokamak Alcator dosáhl světového rekordu ve fúzi poslední den provozu     Autor: Stanislav Mihulka (23.10.2016)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace