Zlom v cestě k inerciální fúzi a budoucím mezihvězdným pohonům  
Potvrdilo se, že se na zařízení NIF podařilo poprvé vyprodukovat pomocí inerciální fúze více energie, než byla laserem dodána palivu pro jeho ohřev. Jde o dramatický zlom v cestě k využití jaderné fúze. Není tím sice ohroženo prvenství tokamaku ITER v cestě k termojaderné elektrárně, ale ve vzdálenější budoucnosti by se tímto mohla otevřít cesta k termojadernému pohonu mezihvězdných kosmických lodí.

Laserové zařízení NIF (zdroj LLNL).
Laserové zařízení NIF (zdroj LLNL).

První informace o tom, že se podařilo pomocí inerciální fúze dosáhnout větší produkce energie, než byla dodána pro její ohřev, se objevila již v létě. Ovšem v té době to bylo bez podrobností. Nyní zaslali vědci pracující na zařízení NIF (National Ignition Facility) v americké laboratoři LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) publikaci do vědeckého časopisu a zveřejnili podrobnosti okolo tohoto svého úspěchu. Jedná se opravdu o zlomový úspěch v oblasti inerciální fúze. A je třeba zdůraznit, že nečekaný. Zvláště poté, co předchozí vrcholná fáze experimentování na tomto zařízení nepřinesla úspěch a její závěry vedly v roce 2018 k tomu, že se nevědělo, jestli je dosažení takového cíle na tomto zařízení vůbec technicky možné.

 

Inerciální dosažení termojaderné fúze

K tomu, aby se ve fúzních reakcích dosáhlo produkce energie překračující hodnotu energie dodanou pro ohřev plazmatu, případně energii potřebnou k zajištění chodu termojaderné elektrárny, musí být dosažena odpovídající teplota a také tzv. Lawsonovo kritérium. To říká, že součin hustoty plazmatu a doby jeho udržení musí překročit určitou hodnotu. Již z předchozího plyne, že existují různé druhy Lawsonova kritéria. Mluvíme tak o kritériu vědeckého vyrovnání a zapálení, které se týkají potřeby fyzikálního udržení fúze a o kritériu inženýrského vyrovnání, pokud se to týká vyrovnání energetických potřeb celé fúzní elektrárny.

Lawsonovo kritérium lze splnit dvěma různými způsoby. Prvním je dlouhé udržení plazmatu s nízkou hustotou. V tomto případě stačí k udržení magnetické pole a mluvíme pak o magnetickém udržení plazmatu. Příkladem fúzního reaktoru využívajícího magnetické udržení je i tokamak ITER, který se buduje ve francouzském Cadarache.

Druhou možností je vytvoření extrémně hustého plazmatu. V tomto případě stačí velmi krátká doba jeho udržení. Musíme tak najít způsob, jak plazma velmi silně stlačit. Vytvořené plazma se pak při zapálení okamžitě nerozletí vlivem setrvačnosti. Mluvíme tak o inerciálním udržení plazmatu. Čím větší hustoty se podaří dosáhnout, tím kratší může být doba udržení. Pokud se hustota dostane na hodnoty přesahující 1026 iontů/m3, doba udržení může být i o mnoho řádů kratší než mikrosekunda. Nejčastěji se pro takové stlačení využívají lasery. Obrovským problémem je docílení co nejsymetričtějšího izotropního ozáření laserovými paprsky a stlačení. Proto je vhodné využít jeden laser a jeho paprsek pak rozdělit na mnoho svazků. A právě takovým zařízením je NIF.

Uvnitř komory zařízení pro inerciální fúzi NIF (zdroj LLNL).
Uvnitř komory zařízení pro inerciální fúzi NIF (zdroj LLNL).

Jde vlastně o termojaderné mikrovýbuchy. Ty probíhají v nádobě s poloměrem několika metrů. Aby její stěny vydržely nápor uvolněné energii, je hmotnost paliva, které se exploze účastní, omezena řádově na miligramy. Uvolněná energie je tak v řádu megajoulů.

 

Americké zařízení NIF v LLNL

Kritickým místem inerciálního udržení plazmatu je dosažení izotropního ozáření a stlačení kapsulky s palivem. A právě řešení tohoto problému je tou největší výzvou i pro fyziky a techniky na zařízení NIF. V následujícím jeho popisu využiji odpovídající část textu přehledového článku o současném stavu výzkumů v oblasti termojaderné fúze. Zařízení NIF je zatím nejpokročilejší v této oblasti. Využívá extrémně výkonný neodymový laser. Jeho svazek se rozdělí do 192 svazků a ty se pak využijí pro co nejrovnoměrnější ozáření kapsulky vyplněné směsí deuteria a tritia. Výkon laseru je 0,5 PW po dobu v řádu nanosekund. V takovém případě je potřeba dosáhnout hustoty přesahující 1029 iontů/m3.

Samotné stlačení paliva je poměrně komplikovaná záležitost. Kapsulka je baňka z umělé hmoty o velikosti zhruba zrnka pepře. Uvnitř ní je zmrazená směs deuteria a tritia. Laserový paprsek může dopadat přímo na kapsulku nebo na speciální zařízení, které se označuje jako hohlraum (německý dutina). Jde o válec za zlata, do kterého svazky laseru vstupují dvěma protilehlými otvory.

Komora zařízení NIF (zdroj NIF LLNL).
Komora zařízení NIF (zdroj NIF LLNL).

 

V případě využití hohlraumu se při dopadu extrémně intenzivního svazku laseru v ultrafialové oblasti vnitřní stěny dutiny ohřejí a vytvoří se nakonec tepelná rovnováha při velmi vysoké teplotě. Při dosažené teplotě pak dutina vyzařuje rentgenovské záření. To dopadá na plastovou baňku, která se vypaří a rozpíná. Zároveň se tím podle zákona akce a reakce vytvoří podmínky pro implozi paliva uvnitř plastové baňky a jeho extrémní stlačení a ohřátí. Rychlost implodujícího paliva může dosáhnout až několik tisíc km za sekundu. Získá se tak, sice na velmi krátkou dobu, extrémně husté plazma. Pokud by se podařilo vytvořit homogenní ozáření bez asymetrií, mělo by se dosáhnout teploty i přes 50 milionů kelvinů a hustoty plazmatu o dva řády větší, než je hustota olova. V horké tečce uprostřed se tak zapálí fúzní reakce a v nich produkované částice alfa ještě dodatečně ohřívají plazma. Ze středu se tak šíří ohnivá rázová vlna, která postupně zapálí všechno palivo.


Zařízení NIF bylo dokončeno a začalo pracovat v roce 2009. V té době byla zahájená první tříletá experimentální kampaň. Po zkušenostech z předchozích zařízení se nevyužívalo přímé ozařování, ale použil se hohlraum. Během kampaně probíhala neustálá snaha o zlepšování průběhu ozařování laserovým svazkem. Přesto se však nepodařilo podmínek pro zapálení termojaderné reakce dosáhnout. Zjistilo se, že existuje několik problémů a výzev, kterým je třeba čelit. Palivová kapsulka se nesmršťuje symetricky a nedosahuje se tvaru přesné koule. Ve vznikajícím plazmatu dochází při implozi k nestabilitám, které způsobují turbulenci hlavně na okraji. Dochází k míchání obalového materiálu do paliva a míchání různě teplých vrstev paliva způsobuje ochlazování vnitřních částí. Navíc materiál, který se uvolňuje ze stěny hohlraum, rozptyluje světlo vstupujících laserových paprsků, a tím způsobuje ztráty energie. Samotná konstrukce hohlraum je asymetrická a narušuje symetrie a izotropii ozáření kapsulky.

Kapsle se zmrzlým deuteriem a tritiem (zdroj NIF, LLNL).
Kapsle se zmrzlým deuteriem a tritiem (zdroj NIF, LLNL).

 

Výsledky snah o zapálení fúzní reakce

Probíhá tak dlouhodobá práce a snaha o zapálení fúzní reakce v palivu uvnitř kapsulky. Mění se tvar a průběh laserového svazku. Nahrazuje se materiál kapsulky z plastu za diamant a zároveň konstrukce, hlavně pak tvar, hohlraumu. Postupné vylepšování vedlo k více než čtyřicetinásobnému zvýšení výtěžku fúze. Už v roce 2012 se podařilo dosáhnout výkonu laserů 500 TW a celkové energii laserového svazku téměř 2 MJ. Přesto se nepodařilo dospět do stádia, aby se ve fúzi uvolněná energie alespoň přiblížila k vyrovnání energii, která se spotřebovala na ohřev plazmatu. Do roku 2018 se dosáhlo poměru těchto energií pouze 0,1. Proto se začal uvažovat návrat k přímému ohřevu místo využívání hohlraumu. Tento směr se opustil kvůli problémům se symetrickým ozařováním. V tomto případě jsou nároky na kvalitu a homogenitu laserového svazku ještě větší. Mohla by však pomoci i práce s velikostí a konstrukcí kapsulky. Kritické je také její přesné umístění a celková geometrie celé sestavy. Je jasné, že zajistit přesné umístění objektu o velikosti zrnka pepře není vůbec jednoduché. Využívaly se k tomu velmi tenké drátky.

Daná etapa intenzivního experimentování byla v roce 2018 zakončena závěrem, že nelze říci, jestli se cíle překonání hodnoty produkce energie rovné energii investované do ohřevu zlepšováním podmínek a parametrů svazku a terčíku dá na tomto zařízení vůbec dosáhnout.

A právě nyní prezentované výsledky jasně ukazují, že toto zařízení na takovou metu dosáhne. Výstřel realizovaný 8. srpna 2021 vyprodukoval energii 1,3 MJ a tato hodnota byla vyšší, než byla energie absorbovaná kapičkou paliva během ohřevu. Tato energie byla osmkrát vyšší, než se dosáhla v experimentech z předchozích měsíců a pětadvacetkrát vyšší, než energie dosažená v roce 2018 v experimentech, o které se opíraly citované závěry. Jde opravdu o dramatický zlom, který ukázal, že i současné zařízení dokáže dosáhnout kritické meze. Zatím to bylo při jediném konkrétním výstřelu. Velmi důležité bude, zda se dosáhne standardní reprodukovatelnosti takového výsledku. Pokud ano, jednalo by se opravdu o klíčový průlom.

Dutina (Hohlraum) využívaná na zařízení NIF (zdroj NIF LLNL).
Dutina (Hohlraum) využívaná na zařízení NIF (zdroj NIF LLNL).

 

Závěr

Zařízení NIF je pouze experimentální zařízení. Umožňuje realizovat pouze jeden výstřel laseru za den. V reálné termojaderné elektrárně by to muselo být zhruba deset výstřelů za sekundu. Ukazuje se, že jsme schopni docílit situace, kdy se ve fúzních reakcích vyprodukuje více energie, než se pohltí v palivové kapsuly. Samotná energie laserového paprsku však byla 1,9 MJ, tedy vyšší, než bylo 1,3 MJ vyprodukovaných fúzními reakcemi. Ovšem jen pětina této energie se při výstřelu předává kuličce s palivem. Termojaderná elektrárna by musela ve fúzních reakcích vytvořit energii schopnou nahradit celý svůj energetický příkon a vyrobit i elektřinu navíc. A k tomu jsme u inerciální fúze ještě velice daleko. Stále je v tomto směru o hodně dále magnetické udržení v podobě tokamaků, zvláště v případě dokončení zařízení ITER.

Na druhé straně však jde o povzbuzení fandů pro využití termojaderné fúze pro pohon budoucích hvězdoletů. Právě inerciální fúze by se u nich měla využívat, jak je podrobněji popsáno v dřívějším článku na Oslovi. Je třeba připomenout, že na rozdíl od zařízení ITER, které je budováno jako předstupeň k realizaci termojaderné elektrárny, je NIF zařízení dominantně určené pro výzkum v oblasti technologií souvisejících s termojadernými zbraněmi. Do jisté míry nahrazuje testy termojaderných bomb. Dalším jeho zaměřením je fundamentální výzkum extrémně hustých stavů plazmatu důležité hlavně pro astrofyziky.

 


Na podzim jsem měl přednášku v rámci Fyzikálních čtvrtků o jaderných zdrojích pro vesmírné lety. Byla sice zaměřená hlavně na štěpné zdroje, ale jako aktualitu jsem tam popisoval i tento průlom v oblasti fúze:

Psáno pro servery Osel a Kosmonautix.

Datum: 04.12.2021
Tisk článku

Související články:

Problémy s fúzí: Chování hořícího plazmatu neodpovídá předpokladům     Autor: Stanislav Mihulka (19.11.2022)
Podrobné informace o dosažení inerciálního zapálení fúze v zařízení NIF     Autor: Vladimír Wagner (26.08.2022)
Zap Energy vyvíjejí modulární fúzní reaktory, co se vejdou do garáže     Autor: Stanislav Mihulka (27.06.2022)
Předběhla opravdu australská HB11 ostatní fúzní zařízení?     Autor: Vladimír Wagner (04.04.2022)
HB11 hlásí pokrok v laserové vodík-bórové fúzi     Autor: Stanislav Mihulka (02.04.2022)



Diskuze:

Kvantová mikrofuze

Lukáš Langšádl,2021-12-07 19:37:56

Čistě náhodou existuje nebo je někde ve výzkumu varianta fuzniho reaktoru která by fungovala na úrovni manometru která by využívala kvantovych jevů něco ve smyslu molekulární brány na výstupu ohrivane laserem apodobne věci

Odpovědět


Re: Kvantová mikrofuze

Jiří K.,2021-12-10 08:02:34

Ano existuje, presne takovou branu mam zrovna na konferencnim stolku v obyvaku.

Odpovědět

Magneto inerciální fúze

Josef Šoltes,2021-12-06 23:42:41

Dobrý den, pane Wagnere, mohl byste nám zde předestřít svůj názor na typy fúzních reaktorů uvedené v nadpise tohoto příspěvku, třeba od firmy Helion. Za mě se jedná o nejrealističtější možnost, jak skutečně dosáhnout funkční a účinné fúze v komerčním měřítku. Proč se touto cestou vydává tak malé množství společností a chce jít neuvěřitelně ztrátovou konverzí přes parní turbínu?

Odpovědět


Re: Magneto inerciální fúze

Z Z,2021-12-07 16:03:27

Zatiaľ nemáme ani jednu pokusnú elektráreň na báze jadrovej fúzie.
Ak by existovala aj s len 10% účinnosťou, tak by to bol veľký úspech a zvyškových 90 % tepla tiež nemusí byť "odpad", ale môže byť použité na vykurovanie.
Aj pri takej účinnosti by bola výroba vzhľadom na palivo oveľa lacnejšia než z teraz existujúcich palív.
Ak bude existovať aspoň tento "prvý krok", má väčší zmysel sa baviť o efektivite premeny energie fúzie na elektrinu.

Odpovědět

Jaroslav Kukuča,2021-12-06 12:00:38

Nebolo by zaujímavé vyskúšať toto zariadenie v beztiažovom stave na obežnej dráhe Zeme? Nemusela by sa použiť na umiestnenie paliva žiadna kapsula a ani drátiky na jej upevnenie, ale by palivo bolo voľne umiestnené v optimálnej polohe a lasery by nan mohli priamo svietit, tak by nevznikla ziadna asymetria.

Odpovědět


Re:

Vladimír Wagner,2021-12-06 13:32:45

Zásadní problém je velmi velká hmotnost laseru a jeho napájení i zajištění odpovídajícího výkonu v elektřině. I samotná vakuová komora není malá a lehká. Zatím není obsluha automatická tak, aby se to neobešlo bez lidské obsluhy. I v tom vakuu by bylo přesné umístění palivové kapičky problém a otázkou je vliv mikrogravitace. Podle mě je to zatím mimo realitu.

Odpovědět

Detaily implózie

Marek Fucila,2021-12-06 01:38:48

Klobúk dole pred tým, ako vedia detaily o tom, ako to imploduje. Napríklad tá nestabilita plazmy na okraji. Ako to merajú? Niečo na spôsob detektorov pri urýchľovači? Že sa skúmajú dráhy častíc, čo povylietali z epicentra?

Odpovědět

Elektráreň nie ale pohon vo vesmíre áno?

Z Z,2021-12-05 14:46:11

Nerozumiem argumentácii v článku, že elektráreň z toho nebude, no rovno pohon vesmírnej lode možno áno.
Veď musí byť rádovo technicky oveľa jednoduchšie vylepšiť túto technológiu, aby generovala len dostatočný tepelný výkon a pripojiť zdroj vody a zo vznikajúcej pary "klasicky" vyrábať elektrinu, než oveľa náročnejšie z toho vyrobiť vesmírny pohon.

Odpovědět


Re: Elektráreň nie ale pohon vo vesmíre áno?

Vladimír Wagner,2021-12-05 15:11:07

Argumentace není o tom, že by se inerciální fúze nedala využít pro pozemskou elektrárnu. Jen se říká, že k elektrárně mají zatím řádově blíže tokamaky. Na druhé straně je ovšem pro vesmírné raketové tryskové motory mnohem vhodnější koncept inerciální termojaderné fúze.

Odpovědět


Re: Re: Elektráreň nie ale pohon vo vesmíre áno?

Z Z,2021-12-05 15:47:03

"Rádovo" bližšie?
Existuje už aspoň nejaká pokusná elektráreň menšieho výkonu založená na tokamaku?
Podľa vedeckých odhadov z pred niekoľkých desaťročí už mali dávno existovať veľké termojadrové tokamakové elektrárne, no stále to je len v fáze, že už za niekoľko desaťročí to bude.
Je aj pre tokamaky taký výrazný pokrok v energetickej bilancii, alebo sa stále len darí čoraz lepšie udržiavať plazma?

Ak by mala byť inerciálna fúzia použitá pre vesmírny pohon, tak asi bude predtým najprv použitá pre aspoň pokusnú elektráreň, lebo je to oveľa menej technicky náročnejšie.

Odpovědět


Re: Re: Re: Elektráreň nie ale pohon vo vesmíre áno?

Vladimír Wagner,2021-12-05 16:24:30

Už tokamak JET se při testech s využíváním tritia a deuteria dostal do blízkosti nyní dosažené meze na NIF. Zároveň to realizoval za standardního a relativně dlouhého (několik sekund) udržení plazmatu. U tokamaků je možné poměrně dobře pro dosaženou kvalitu udržení plazmatu předpovědět poměr mezi energií získanou z fúze a energií investovanou do ohřevu. Existuje celá řada tokamaků, které ukazují, že lze touto metodou udržovat plazma stabilně dostatečně dlouhou dobu. Zároveň lze velice dobře naškálovat vlastnosti plazmatu v tokamaku podle jeho velikosti, takže víme, že ITER bude násobně až řádově překračovat fyzikální Lawsonovo kritérium.
Inerciální fúze by byla na stejné úrovni, pokud by se dařilo realizovat několik výstřelů za sekundu a standardně by vypadaly, jako ten jeden ze srpna tohoto roku. Zatím je to tak, že se povedl jeden takový výstřel a i ke kadenci takových výstřelů jeden denně máme dost daleko.
V mém textu není řečeno nic o tom, že by se případně před realizací inerciálního udržení u vesmírného pohonu netestoval reaktor na této bázi. Tvrdím pouze, že inerciální fúze je pro realizaci vesmírného tryskového (raketového) motoru vhodnější, než je tomu u tokamaků.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Elektráreň nie ale pohon vo vesmíre áno?

Z Z,2021-12-05 17:04:33

Vďaka za reakcie, určite sa z toho aj veľa iných čitateľov veľa dozvie.
Laické argumenty, prečo sa mi zdá dosť pravdepodobné, že inerciálna fúzia vo výrobe elektriny "preskočí" tokamaky:

Možnosti zlepšovania:
Experiment z článku popisom pripomína "kutilské" pokusy.
Je tam veľa spôsobov, ako to vylepšovať a to výrazným spôsobom.
Tokamaky, ako som pochopil z vášho popisu, je možné teraz výrazne vylepšiť najviac tým, že to budú obrovské drahé kolosy.
No zariadenia na báze inerciálnej fúzie budú môcť byť oveľa menšie a v dôsledku toho sa budú dať lepšie vyvíjať.

Spôsob odberu energie:
V tokamakoch vzniká fúzia uprostred najdrahších častí zariadenia.
Pri zariadeniach na báze laserov môžu byť tieto viac vzdialené od fúzie a teda vysokoenergetického rádioaktívneho žiarenia - "bezpečnejší" odber energie.

Financie na výskum:
Ak sa pri inerciálnej fúzii potvrdí možnosť takého praktického energetického "zlomu", môže to znamenať výrazne vyššie investície do tohoto výskumu a skoršie praktické využitie.

Odpovědět

Díky za zajímavý článek

Pavel Aron,2021-12-05 14:28:25

Osobně považuji tento způsob dosažení použitelné fúze za mnohem nadějnější než Tokamaky. A uvažoval jsem o tom již v době, kdy se moc článků na toto téma neobjevovalo. A rovněž si myslím, že je to nadějná cesta i pro pohon kosmické lodi. K technické realizaci asi bude ještě daleko ale naděje tu je.
Navíc by podobné zařízení bylo mnohem menší.

Odpovědět

Jak by to mělo fungovat?

Ivo Škapa,2021-12-05 12:48:00

I na palubě kosmické lodi bude muset být dostupná energie pro napájení laserů, kterou by reaktor tohoto typu nedokázal vyrábět. A jsou tu další problémy. Používané tritium se relativně rychle rozpadá a na lodi by se muselo při dlouhých letech vyrábět a plnit do kapslí. Gama záření a protony z fúze se budou šířit všemi směry a nevím, tady se mohu mýlit, bude tepelná expanze směsi stačit k pohonu? Využití tepla z reakce k reaktivnímu pohonu expanzí jakékoliv látky je rovněž nepoužitelné, protože by hmotu musela nést kosmická loď.

Odpovědět


Re: Jak by to mělo fungovat?

Vladimír Wagner,2021-12-05 13:21:46

S diskutujícími se shodnu, že od současného úspěchu je k vesmírnému pohonu extrémně daleko. Ale v principu je možné část vznikající tepelné energie přeměňovat na elektrickou, která zajišťuje napájení laserů i dalších zařízení lodi. Pokud jde o palivo, tak se v případě využití směsi tritia a deuteria (stejně jako u Tokamaku) uvažuje o využití lithia a produkci tritia z něho. U kosmický lodí se pak spíše uvažuje o využití helia 3 a deuteria. V tomto případě jsou oba použité nuklidy stabilní. Máte pravdu, že tryskový pohon založený na zákonu akce a reakce počítá s tím, že hybnost předaná lodi je stejná jako hybnost hmoty vyvržené tryskou (ostatně stejně tak i iontový). Tedy musíte mít i odpovídající hmotu. V případě termojaderného pohonu je tímto vyvrhovaným médiem plazma vznikající při mikrotermojaderné exploze. Takže jde o hmotnost paliva. To je rozdíl od štěpných jaderných reaktorů, které v případě využití, jako vesmírný pohon musí mít navíc vodík, který ohřívají a ten pak expanzí tryskou pohání loď.

Odpovědět

Kamna

Karel Hruška,2021-12-05 11:52:44

To vypalování kamen bylo srandovní. :D
Viděli jste film Kontakt?

Odpovědět

Laserový motor

Petr Pinkava,2021-12-05 01:30:37

Už jen informace že na malém bodě došlo k zisku více energie než bylo dodáno znamená, že by mohl být zkonstruován motor například s tisíci laserovými válci. Laserový rotor by musel zapálit vždy jeden válec a ten by musel vychladnout aby se dalo měnit palivo.

Odpovědět

funkční reaktor

John Zacek,2021-12-04 22:41:11

Myslím že bude těžké i něco takového zopakovat, protože bez znalosti pokročilé fyziky nevědí jak přesné k tomu došlo, neboli byla to spíš náhoda. Natož aby se to podařilo vylepšit na energeticky výtěžnou verzi, nebo dokonce na úroveň zdroje energie. NIF podobně jako tokamak jsou jen experimenty. Funkční reaktor má úplně jinou konstrukci, která mnohem více připomíná slunce. V našem fízně-fůzním reaktoru dosahujeme lepších podmínek pro dosažení fůzní rakce než v jádru slunce - nejen vysoké teploty a hustoty plazmy, ale i vyšší gravitaci a hlavně mnohem vyšší koncentrace gamma fotonů.

Odpovědět

palivo

Martin Čermák,2021-12-04 19:58:18

Zajímalo by mě, kolik procent paliva se spálilo?

Odpovědět

Z Z,2021-12-04 19:32:19

Ja si zase myslím, že na takejto technológii môže byť postavená elektráreň a možno aj skôr než doterajšími "klasickými" výskumami, od ktorých sa to očakáva už desaťročia, s tým, že už už to bude, no bude na to treba ešte veľa financií, veľké objekty a pod...
Výkon a efektivita laserov pravdepodobne porastie.
Fúzia by prebiehala ďalej od najdrahších častí zariadenia, čo je výhoda pred fúziou plazmy viac "vo vnútri zariadenia".
Samozrejme by to muselo byť inak než v tomto experimente, bez diamantových kapsúl, nejaký plynulejší prívod paliva...

Odpovědět

Celková účinnost

Radek Štrébl,2021-12-04 18:22:03

Já bych moc optimismu nesdílel. Ve skutečnosti je pro vygenerování 2MJ pulzu zapotřebí del Wikipedie přes 400MJ el. energie buzení laserů. K tomu je zapotřebí započítat cca max. 40% účinnost konverze tepelné energie uvolněné fůzí na elektřinu a rázem je jasné, že momentálně je množství vyrobené energie cca 500x menší než potřebná energie dodaná. A jedná se o celkem fundamentální problém, který se hned tak nepodaří odstranit. Takže oproti tokamakům jsou ve skutečnosti pořád o několik řádů pozadu a to se hned tak nezmění. Osobně nevěřím ani v jedno z těchto řešení, pokud se někdy vůbec podaří realizovat praktické a ekonomické využití fůze jako zdroje energie, tak to bude podle mne vyžadovat nějaký nový průlomový objev a ne jen vylepšení stávajících technologií.

Odpovědět


Re: Celková účinnost

David Pešek,2021-12-05 12:02:24

jako zdroj energie to nepůjde, vždy to bude snadnější dostat z tokamaku, ale při troše optimismu si takovéhle zařízení můžete představit na oběžné dráze, obrovský kolos vybaven několika motory kde se do pracovních komor vpouští kulička a až dosáhne optimální polohy tak se do ni ze 192 míst současně vpálí impulz a následná získaná energie z fuze opouští komoru tryskou a generuje tah, a takových kuliček takový kolos na palubě má tisíce a tisíce

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








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