Nový poznatek: jaderná fúze může uvolňovat mnohem více energie, než jsme si mysleli

Výzkum švýcarského Plazmového centra při École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EFPL) zjistil, že maximální hustota vodíkového paliva je přibližně dvakrát vyšší než „Greenwaldův limit“, což je odhad odvozený z experimentů před více než 30 lety. Fúzní reakce v tokamacích by tak mohly produkovat mnohem více energie, než se dosud předpokládalo, píše server Science Alert.

Zjištění, že fúzní reaktory mohou ve skutečnosti pracovat při mnohem vyšších hustotách vodíkového plazmatu, než je Greenwaldův limit, pro který byly navrženy, ovlivní provoz obrovského tokamaku ITER, který se staví v jižní Francii. Tokamak ITER je financován více než 30 vládami z celého světa a první experimentální plazma by v něm měla vzniknout v roce 2025. Zatím však není určen pro komerční výrobu elektřiny. Greenwaldova mez je pojmenována po fyzikovi Martinu Greenwaldovi z MIT, který ji stanovil v roce 1988.

Vědci se snažili zjistit, proč se jejich fúzní plazma stává nekontrolovatelným (expanduje mimo magnetická pole, která ho udržují v komoře tokamaku), když hustota paliva vzroste nad určitou mez. Greenwald odvodil experimentální limit na základě menšího poloměru tokamaku (velikost vnitřního kruhu „koblihy“) a množství elektrického proudu procházejícího plazmatem. Přestože vědci již dlouho tuší, že Greenwaldův limit lze vylepšit, je již více než 30 let základním pravidlem výzkumu jaderné fúze.

Nejnovější studie však rozšiřuje experimenty i teorii, kterou Greenwald použil k odvození svého limitu, a výsledkem je mnohem vyšší limit hustoty paliva, který zvýší kapacitu ITER a ovlivní konstrukci reaktorů DEMO, které přijdou po něm. Klíčový byl objev, že plazma dokáže udržet vyšší hustotu paliva s rostoucím výkonem fúzní reakce. Zatím není známo, jaký vliv bude mít tak velké zvýšení hustoty paliva na výkon tokamaků, ale je pravděpodobné, že toto zvýšení bude značné.

Zdroj: sciencealert.com