Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 275

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

Magnetické pole stelarátoru W7-X

Výzkum energie z jaderné syntézy se v posledních čtyřiceti letech soustředil především na koncept tokamaku, ale nedávný pokrok v teorii plazmatu a výpočetního výkonu vedl k obnovení zájmu o stelarátory.

Budoucnost energetiky podle profesora Smila

Pokud jde o předpovídání megatrendů v oblasti lidské civilizace, je Václav Smil již dlouho favoritem. Václav Smil je ekolog českého původu (nar. 1943 v Plzni), který se po okupaci Československa v roce 1968 přestěhoval do Kanady.

První seismograf na světě

Seismograf měří a zaznamenává velikost otřesů země (řecky seismos = zemětřesení a graphein = psát). Existují různé druhy a typy těchto přístrojů. Užívají je vědci k monitorování zemětřesení, jak přírodního, tak vzniklého lidskou činností, nebo geologové zkoumající ...

Kostarické ananasy a izotopy

Happy Planet Index vyhodnotil Kostariku jako zemi, která je nejvíce ohleduplná k životnímu prostředí (1. ze 140 zkoumaných zemí, ČR je 64.). Kostarika je navíc světovou jedničkou v produkci zdravých ananasů - bez reziduí umělých hnojiv. Na tom má lví podíl jaderná technologie.

Včasná změna střední školy může zachránit studenty, kteří by studium nedokončili

V letošním školním roce přijaly střední školy podle MŠMT 102,4 tisíce uchazečů. Většina žáků zvolila gymnázia nebo obory s maturitou, 30,6 tisíce se rozhodlo usilovat o výuční list. Podle dlouhodobých statistik kolem 35 tisíc středoškoláků ročně studium nedokončí.

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