Пробивот на нуклеарната фузија во контекст

Минатиот месец Националната постројка за палење во Националната лабораторија Лоренс Ливермор (LLNL) во Калифорнија објави значителен пробив во истражувањето за нуклеарна фузија. Оттогаш, голем број луѓе ме прашаа што навистина значи овој пробив.

Прво, да разговараме за некои основи на нуклеарната фузија. Денешните нуклеарни централи се засноваат на нуклеарна фисија, што е разделување на тежок изотоп како ураниум-235 на два помали изотопи. (Изотопите се само различни форми на елемент).

Во едноставни термини, нуклеарната фисија е како да пукаш мал куршум во центарот на изотопот, што предизвикува тој да стане нестабилен и да се подели. Кога се дели, ослободува огромна количина на енергија (масата и енергијата се поврзани со познатата равенка на Ајнштајн E = Mc²). Таа енергија потоа може да се претвори во електрична енергија.

Сепак, еден од примарните забелешки за нуклеарната фисија е дека нуспроизводите од фисијата се високо радиоактивни, а многу од нив се долготрајни. Со други зборови, тие претставуваат опасност за животот доколку не се постапува соодветно. Овие радиоактивни нуспроизводи се причината зошто некои се противат на нуклеарната енергија.

Нуклеарната фузија, која е извор на моќ за ѕвезди како нашето Сонце, е поинаква. Со фузија, ги принудувате помалите изотопи заедно да формираат поголеми изотопи. Обично ова вклучува комбинирање на изотопи на водород - најмалиот елемент - за да се формира хелиум. Оваа реакција ослободува уште повеќе енергија од реакцијата на фисија, но уште поважно е дека не произведува никакви долгорочни радиоактивни нуспроизводи. Затоа нуклеарната фузија често се нарекува „свет грал“ за производство на енергија.

Па, што е проблемот? Тие мали водородни изотопи се многу отпорни на спојување. Потребен е огромен притисок и високи температури (како што се присутни на сонцето) за да се присилат да се спојат. Тоа е многу различно од нуклеарната фисија, која се одвива релативно лесно. Така, иако фузијата може да се постигне во нуклеарното оружје, истражувачите поминаа децении обидувајќи се да создадат контролирана реакција на фузија која би можела да се користи за производство на енергија.

Со текот на годините, беа најавени многу „пробиви“. Она што беше објавено минатиот месец беше дека за прв пат, научниците добија повеќе енергија од процесот на фузија отколку што требаше да вложат.

Значи, ова означува значителен пробив. Но, колку сме блиску до развој на комерцијални реактори за фузија?

Еве една аналогија што ја користев за да ја ставам во контекст. Имаше многу пресвртници на патот до комерцијални авиокомпании. Браќата Рајт го летаа првиот успешен лет со напојување во историјата во декември 1903 година. Ќе поминат уште 16 години пред првиот трансатлантски лет. Но, првиот широко успешен комерцијален патнички авион, Боинг 707 нема да биде претставен дури во 1958 година.

Долгогодишната шега отсекогаш била дека комерцијалната нуклеарна фузија е на 30 години. Во реалноста, тоа едноставно значи дека сè уште не можеме да го видиме целосниот пат до таму. Неодамнешниот пробив е секако пресвртница на патот кон комерцијална нуклеарна фузија. Но, можеби сме уште 30 години од комерцијалната реализација на нуклеарната фузија.