Fuzija namesto fisije

Besedilo: Miha Naglič
Kategorija: Slovenija / sobota, 19. februar 2022 / 09:09  

Po slovensko: zlivanje namesto cepljenja. Pa ne cepljenja proti covidu, gre za cepitev atomskih jeder, pri kateri nastaja veliko energije. Še več pa je nastane pri zlivanju jeder, pri katerem je bil dosežen še en korak naprej …

Zlivanje namesto cepljenja

Za kaj gre? »Ekipa konzorcija Eurofusion, v katerem so tudi slovenski raziskovalci, je z napravo Joint European Torus (JET) proizvedla rekordnih 59 megadžulov fuzijske energije. Dosežek je v času, ko se svet spoprijema z naraščajočimi potrebami po energiji in vse večjimi okoljskimi problemi, še kako pomemben in dobrodošel. Potrjuje namreč, da lahko fuzijska energija zagotovi varno in učinkovito maloogljično proizvodnjo energije.« (Saša Senica, Delo) Gre torej za možnost, ki pa za zdaj še ni komercialno izvedljiva: da bi s fuzijo proizvedli še veliko več električne energije, kot je s fisijo v jedrskih rektorjih. Preberimo si še podrobnejše poročilo. »JET je največja obratujoča fuzijska naprava na svetu. Sedež ima na Upravi za jedrsko energijo Velike Britanije (UKAEA) v Oxfordu. JET je več kot podvojil prejšnji rekordni dosežek, ki je znašal 21,7 megadžula in je bil na isti napravi dosežen leta 1997, piše v sporočilu za javnost. Rekord so dosegli v okviru skrbno načrtovane eksperimentalne kampanje konzorcija Eurofusion in odraža več kot dve desetletji napredka v fuzijskih raziskavah. Glavni cilj kampanje je, da že v času gradnje večje in naprednejše fuzijske naprave ITER v Franciji priskrbi čim več znanstvenih podatkov v podporo njenemu delovanju. Iter je mednarodni fuzijski raziskovalni projekt s sedežem na jugu Francije. Cilj projekta, ki ga podpirajo Evropska unija, Japonska, ZDA, Kitajska, Indija, Južna Koreja in Rusija, je dokazati znanstveno in tehnološko izvedljivost pridobivanja fuzijske energije. / Fuzija, proces, ki poganja zvezde, med njimi je tudi Sonce, obljublja skoraj neomejen in čist vir električne energije za dolgoročno uporabo z majhnimi količinami goriva, ki jih je mogoče pridobiti po vsem svetu iz poceni materialov. Je proces zlivanja atomov lahkih elementov pri visokih temperaturah, denimo vodika, kjer nastane helij in se sprosti ogromno energije v obliki toplote. Fuzija sama po sebi je varna, saj se fuzijska reakcija samodejno zaustavi, ko gre kar koli narobe. Fuzijski eksperiment v napravi JET lahko ustvari plazmo s temperaturo do 150 milijonov stopinj Celzija, kar je desetkrat več kot v notranjosti Sonca. Doseže lahko pogoje, podobne tistim v Itru in v prihodnjih fuzijskih elektrarnah, in je edini delujoči tokamak na svetu, ki lahko uporablja fuzijsko mešanico goriva devterij-tricij, predvideno v fuzijskih elektrarnah. Zaradi vse večje težnje po razogljičeni proizvodnji energije je uspeh v JET-u velik korak v razvoju fuzije kot varnega, učinkovitega, nizkoogljičnega vira energije v bitki s svetovno energetsko krizo, so ob dogodku zapisali v konzorciju. Konzorcij Eurofusion sofinancira Evropska komisija in združuje 4800 znanstvenikov, inženirjev, ekspertov in študentov iz vse Evrope, med njimi tudi slovenske raziskovalce, povezane v Slovenski fuzijski asociaciji.« (Vir: Aljoša Masten, MMC RTV SLO)

Kdaj fuzijski reaktorji

In zakaj ne preidemo na fuzijske reaktorje kar takoj? »Za ohranjanje visoke energije so potrebni primerni reaktorji. Največja težava pri tem pa je, da morajo delci pri reakciji imeti dovolj energije, da premagajo medsebojni elektrostatski naboj, za kar je potrebna temperatura 100 milijonov stopinj Celzija. V središču Sonca je sicer temperatura 15 milijonov stopinj Celzija, a se postopek dogaja pri tako visokem tlaku, ki ga ne Zemlji ni mogoče ustvariti in ga zato kompenzirajo z višjo temperaturo. V takih pogojih se elektroni ločijo od jeder in snov se spremeni v plin električno nabitih delcev. Tako stanje snovi se imenuje plazma. Da bi dosegli stanje, ko bi fuzijske reakcije potekale brez dodatnega zunanjega gretja, mora biti plazma čim dlje pri dovolj visoki temperaturi, pri čemer pa so potrebni dovolj veliki in primerno skonstruirani reaktorji, kar naj bi se po napovedih zgodilo čez 30 do 50 let.« (Vir: Blaž Kosovel, MMC RTV SLO)

Jedrska nevarnost

Jedrska energija ostaja najbolj perspektivna rešitev energetskih zahtev človeštva, v svojem fuzijskem obetu še bolj kot v fisijski realnosti. To seveda velja za civilno rabo te vrste energije. Zelo nevarna pa je, ko gre za jedrsko orožje. Trenutno lahko samo upamo, da to ne bo uporabljeno v konfliktu, ki se napleta okrog Ukrajine. Za zdaj kaže, da bodo v tem primeru uporabljeni vsi drugi načini bojevanja in merjenja moči: vojna s konvencionalnim orožjem, kibernetska vojna, gospodarske in finančne sankcije … Hkrati je še v igri diplomatska rešitev.