Otkriće koje bi moglo da promeni svet: Šta je nuklearna fuzija i zašto je važna?

Očekuje se da će Ministarstvo energetike SAD danas zvanično objaviti ovaj uspeh.

Rezultat eksperimenta bio bi ogroman korak u višedecenijskoj potrazi za oslobađanjem beskonačnog izvora čiste energije koji bi mogao da pomogne da se okonča zavisnost od fosilnih goriva.

Istraživači su decenijama pokušavali da ponovo stvore nuklearnu fuziju, replicirajući energiju koja pokreće Sunce.

CNN izlaže ono šta treba da znate o ovom novom obliku nuklearne energije koji bi na kraju mogao da vam upali svetla.

Šta je nuklearna fuzija i zašto je važna?

Nuklearna fuzija je proces stvoren od ruku čoveka, koji kopira istu energiju koja pokreće sunce. Ona se dešava kada se dva ili više atoma spoje u jedan veći, proces koji generiše ogromnu količinu energije kao toplotu.

Naučnici širom sveta decenijama proučavaju nuklearnu fuziju, nadajući se da će je ponovo stvoriti sa novim izvorom koji obezbeđuje neograničenu energiju bez ugljenika – bez nuklearnog otpada koji stvaraju trenutni nuklearni reaktori.

Projekti fuzije uglavnom koriste elemente deuterijum i tricijum, od kojih su oba izotopi vodonika.

Deuterijum iz čaše vode, sa dodatkom malo tricijuma, mogao bi da napaja kuću godinu dana. Tricijum je ređi i izazovniji za dobijanje, iako se može dobiti sintetički.

Po čemu se fuzija razlikuje od nuklearne fisije?

Dok fuzija spaja dva ili više atoma zajedno, fisija je suprotna.

To je proces cepanja većeg atoma na dva ili više manjih. Nuklearna fisija je vrsta energije koja danas pokreće nuklearne reaktore širom sveta. Kao i fuzija, toplota stvorena cepanjem atoma se takođe koristi za stvaranje energije.

Nuklearna energija je izvor energije sa nultom emisijom. Međutim, proizvodi isparljivi radioaktivni otpad koji se mora bezbedno skladištiti i nosi bezbednosne rizike.

Nuklearne havarije, iako retke, dešavale su se tokom istorije sa smrtonosnim rezultatima, kao što su bile katastrofe u Fukušimi i Černobilju.

Nuklearna fuzija ne nosi iste bezbednosne rizike, a materijali koji se koriste za njeno napajanje imaju mnogo kraći poluživot od fisije.

Kako bi energija nuklearne fuzije na kraju mogla da upali svetla u vašoj kući?

Postoje dva glavna načina za stvaranje nuklearne fuzije, ali oba imaju isti rezultat.

Spajanje dva atoma stvara ogromnu količinu toplote, koja je ključ za proizvodnju energije. Ta toplota se može koristiti za zagrevanje vode, stvaranje pare i okretanje turbina za proizvodnju energije – slično kao što nuklearna fisija generiše energiju.

Veliki izazov iskorišćavanja fuzione energije je da se održava dovoljno dugo da može da napaja električne mreže i sisteme grejanja širom sveta.

Uspešan ishod američkog projekta je ogromna stvar, ali je i dalje u daleko manjem obimu od onoga što je potrebno da se proizvede dovoljno energije za pokretanje jedne elektrane, a da ne govorimo o desetinama hiljada elektrana.

Gde se fuzija odvija i koji su sledeći koraci?

Nekoliko projekata fuzije nalaze se u SAD, Velikoj Britaniji i Evropi.

Francuska je dom Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora, na kojem sarađuje trideset pet zemalja, uključujući glavne članice – Kinu, SAD, Evropsku uniju, Rusiju, Indiju, Japan i Južnu Koreju.

Američki projekat National Ignition Faciliti stvara energiju iz nuklearne fuzije onim što je poznato kao „termonuklearna inercijalna fuzija“.

Naučnici i stručnjaci sada treba da shvate kako da proizvedu mnogo više energije iz nuklearne fuzije u mnogo većim razmerama.

Istovremeno, treba da shvate kako da na kraju smanje cenu nuklearne fuzije kako bi mogla komercijalno da se koristi.

Naučnici će takođe morati da pokupe energiju proizvedenu fuzijom i prenesu je u električnu mrežu kao električnu energiju.

Biće potrebne godine (a verovatno i decenije) pre nego što fuzija bude u stanju da proizvede neograničene količine čiste energije, a naučnici su u trci s vremenom u borbi protiv klimatskih promena.

Ovaj tekst je nastao u okviru projekta “Danasova škola novinarstva“ koji se sufinansira sredstvima iz budžeta Republike Srbije, Ministarstva za kulturu i informisanje.