Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 296

Jaderná fúze bez neutronů

Fúze jádra vodíku (protonu) s jádrem izotopu bóru 11B (pB11) je snem fúzistů od osmdesátých let minulého století. Neutrony jsou totiž prevít – způsobují sekundární radioaktivitu a degradaci konstrukčních materiálů. Dalším velkým snem je touha po přímé přeměně fúzní energie na elektrickou energii. Vynechat okruh s parogenerátorem a turbínou je určitě lákavé. Problém reakce pB11 je v její zápalné teplotě, která je desetkrát vyšší než u reakce DT (deuterium - tritium), a navíc v tom, že její energetický zisk je oproti jednomu aktu reakce DT 2x nižší. Problém přímé přeměny fúzní na elektrickou energii se experimentálně v masovém měřítku neřeší, neboť zatím není vyřešen základní problém, to je průmyslové uvolňování fúzní energie. Přímou přeměnou energie plazmatu na elektrickou energii se zabývá MHD (magneto-hydrodynamický) generátor, zatím spíše laboratorní hračka, než průmyslově používané zařízení.

Fotogalerie (1)
Heinrich Hora, narozený 1931 v Děčíně (zdroj Wikimedia Commons)

V polovině prosince loňského roku publikoval časopis Laser and Particle Beams studii Heinricha Hory, fyzika z australské univerzity v Novém Jižním Walesu, nabízející optimistický pohled na řešení dosavadních problémů jaderné fúze - produkce neutronů a málo účinná přeměna fúzní energie na elektřinu přes klasický termodynamický cyklus s ohříváním vody na páru. Navrhuje sférický (kulový) reaktor a reakci protonu s jádrem bóru 11 (obsahuje 6 neutronů), při které vznikají tři jádra helia 4 (neboli α‑částic, každá má dva protony a dva neutrony). Nevznikají tedy žádné volné neutrony. Návrh rovněž předpokládá přímou přeměnu energie plazmatu na elektřinu, neboť proud nabitých α‑částic se dá převést na elektrický proud. Horův sférický reaktor používá k zažehnutí a udržení reakce lasery. Předpokládá ohřev vodíkovo-bórového plazmatu na 3 miliardy stupňů a hustotu plazmatu 100 000× vyšší než u deuterium-tritiových reaktorů.

Laserová fúze, kterou studie popisuje, není zvládnutá ani u reakce DT (viz v roce 2009 spuštěný gigantický laserový systém National Ignition Facility, NIF v Livermore; další měl být Laser Megajoule v Bordeaux, ten ale spuštěný nebyl). Hora však tvrdí, že podle dřívějších experimentů a simulací lze takových podmínek dosáhnout. Navíc prý kulový tvar reakční komory umožňuje účinnější zadržení superhorkého plazmatu a účinnější použití cylindrického (válcového) laseru.

Navrhovat dnes laserovou fúzi pro pB11 chce notnou dávku fantazie, odvahy či drzosti – laskavý čtenář si může vybrat. H. Hora operuje s pokrokem ve vývoji laserů. V knížce „Soukromý kapitál ve výzkumu řízené termojaderné fúze“, Milan Řípa, SSČ AV ČR, 2017 (psali jsme o ní v článku https://www.3pol.cz/cz/rubriky/recenze/2042-veda-kolem-nas-soukromy-kapital-ve-vyzkumu-rizene-termojaderne-fuze), je několik takových pB11 experimentálních pokusů různých společností popsaných (1984, Matter Conversion Corporation, str. 4; 1994, Lawrence Plasma Physics, str. 10; 1998, Tri Alpha Energy, str. 12).

Zdroj: https://www.livescience.com/61298-new-fusion-reactor-uses-boron-and-hydrogen.html?utm_source=-newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=ls_newsletter&utm_term=20171228-

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Nahradí DONES zařízení IFMIF?

I kdyby Spojené státy americké v roce 1998 dodržely slovo a pokračovaly v projektu ITER a nemusel se po jejich odstoupení rozpočet snižovat a velikost tokamaku ITER zmenšovat, nestačil by projektovaný výkon nového plazmatu k vyzkoušení odolnosti konstrukčních materiálů vůči tokům fúzních neutronů.

Čína se snaží měnit počasí

Čínští vědci se snaží zvýšit sněhové srážky v oblasti, která je 3 × větší než Španělsko. Cílem je získat další vodu potřebnou v boji proti obdobím sucha a na pomoc zemědělství. Pokud se projekt podaří, bude to mít velké dopady.

Obří lodní výtah Niederfinow zlepší evropskou lodní dopravu

Pouhých 180 kilometrů od našich severních hranic se dokončuje unikátní stavba lodní zdviže, která středoevropskými vodními kanály propojí přes Magdeburg a Berlín severomořské přístavy s Polskem a Baltským mořem.

Jaderné palivo odolné proti nehodám

V americkém reaktoru ATR (Advanced Test Reactor) Národní laboratoře v Idahu se právě testuje nový typ jaderného paliva, tzv. palivo odolné proti nehodám (ATF, Accident Tolerant Fuel). Palivo se vyvíjí v rámci programu amerického ministerstva energetiky ...

Největší lom na kaolin ve střední Evropě

Kaznějov je malé městečko (3 100 obyvatel) na sever od Plzně. Pro turisty nabízí malebná zákoutí a procházky po okolí s krásnou přírodou, pro milovníky přírodovědy a techniky největší kaolinový důl ve střední Evropě.

Nejnovější video

Zrození nového ostrova

Po 53 letech se roku 2015 objevil na Zemi v souostroví Tonga nový ostrov. Turistům se podařilo jeho zrození z hlubin moře natočit. Vulkanická exploze vyvrhla prach do výšky 9 kilometrů. Vědce nyní nesmírně zajímá - představuje totiž krajinu podobnou té na Marsu. Eroze nových hornin může simulovat poměry, jaké byly na Marsu, když ještě na něm byla voda. (Zdroj NASA)

close
detail