На прага на пробив: Успешен експеримент с ядрен синтез вещае светло бъдеще за човечеството

В Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор” в САЩ са успели с новата технология да произведат повече енергия, отколкото е била вкарана в системата

Ключови думи: лорънс ливърмор, сащ, ядрен синтез, технология, пробив, защо е важно, какво е ядрен синтез

Американски учени от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор” съобщиха огромна новина, която за пореден път остава под радара. В последните няколко години човечеството достигна до невиждани висоти по отношение на технологичния прогрес – от изкуствен интелект в почти всяка сфера на живота, през мощни компютри в джоба на обикновения човек, та чак до възобновяване на мисиите към Луната и Марс. Липсващото звено обаче винаги е било енергията – и по-скоро откъде да набавим и складираме достатъчно такава, за да задвижим редицата устройства, с които вече разполагаме.

Точно в това отношение е новото окритие. Учените са успели за пръв път в историята да създадат повече енергия, отколкото са вложили в най-новия модел за ядрен синтез – технология, която има пълния потенциал да преобрази облика на планетата.

Какво е ядрения синтез?

Това е процесът, който захранва нашето Слънце и всички звезди на планетата. При него огромната сила на гравитацията компресира и нагрява водород до състояние на плазма при около 100 млн. градуса по Целзий – температура, при която по-леките атоми се „синтезират” една в друга към хелий, като в процеса отделят огромно количество енергия.

Ядреният синтез е сравнително чист метод за създаване на енергия, който доскоро бе чисто теоритичен в смисъла на това, че нямаше устройство на планетата, създадено от човек, което да може да го поддържа. За разлика от случващото се в ядрото на Слънцето, тук силите на гравитацията са експоненциално по-ниски и необходимата технология за синтеза на атоми бе само в сферата на научната фантастика, пише visualcapitalist.com.

Защото обаче този процес има такъв голям потенциал да задоволи и дори надхвърли всички нужди на човечеството за електричество и енергия, учените се опитват да го репликират от над 70 години, за да опитат да създадат нов вид ядрена електроцентрала – такава, която работи на базата на синтез. Елементите, с които се правят тези опити са деутерий и тритий – изотопи на водорода.

Тъй като деутерият се намира в морската вода, а трития се набавя след облъчване на литий (елемент, който се използва масово в батериите),това колко лесно можем да се снабдим с тези два елемента е ключово за успеха на синтеза. За сравнение – от един литър морска вода сравнително лесно може да се произведе толкова енергия, колкото при запалването на 300 литра петрол. В този смисъл 1 килограм ядрено гориво за синтез може да замени: 55 000 барела петрол, 6 000 000 кг природен газ и над 10 000 000 кг въглища. Сами разбирате колко по-екологично би било това.

Предизвикателствата пред ядрения синтез

Ядрения синтез и неговото т.нар. „разпалване” – процес, при който реакцията се превръща в самоподдържаща се и създава повече енергия, отколкото е необходимо за разпалването, досега не е постиган в истинския смисъл на думата. До този момент обикновено резултатите от такива експерименти са били, че при вкарване на 1х количество енергия в системата, тя изважда 1х количество енергия – тоест имаме паритет, вместо нетен ръст.

Сега обаче учените от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор”, използвайки специална, сравнително нова система, наречена, „Синтез с вътрешно задържане”, при който сравнително малко количество водород се „бомбардира” с плазмени лазери. Експериментът е бил успешен.

Доставяйки в системата 2.05 мегаджаула енергия към целта (водорода), в опит да го разпалят, те са успели да извадят от системата 3.15 мегаджаула енергия.

Може ли скоро технологията да влезе в широка употреба

В последните години ядрения синтез не спира да привлича вниманието на държави и частни компании и това не е случайно. Според Bloomberg след години този пазар ще е на стойност над 40 трилиона долара.
Освен в генерирането на енергия, тази технология се очкава да влезе в употреба и за други пазари, като например задвижването на космически кораби, плавателни съдове и т.н.

Въпреки това оабче директорът на Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор” Ким Бъдил обяснява: „Вероятно преди да комерсиализираме ядрения синтез, ще минат десетилетия. Нужно е да създаваме много подобни разалвания в минута, които да се поддържат от здрава система, преди да успеем да преминем на следващата стъпка – пълната комерсиализация на технологията”, каза още тя.