Fuzijska energija

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
(Preusmjereno sa Fuziona energija)
Zajednički evropski eksperiment magnetne fuzije Torus (JET) 1991

Fuzijska energija je predloženi oblik proizvodnje energije koja bi proizvodila električnu energiju korištenjem toplote iz reakcija nuklearne fuzije. U procesu fuzije, dva lakša atomska jezgra spajaju se da tvore teže jezgro, oslobađajući energiju. Uređaji namijenjeni iskorištavanju ove energije poznati su kao fuzijski reaktori.

Fuzijski procesi zahtijevaju gorivo i zatvoreno okruženje s dovoljnom temperaturom, pritiskom i vremenom zatvaranja za stvaranje plazme u kojoj može doći do fuzije. Kombinacija ovih brojki koja rezultira sistemom za proizvodnju energije poznata je kao Lawsonov kriterij. U zvijezdama je najčešće gorivo vodik, a gravitacija osigurava izuzetno dugo vrijeme zatvaranja koje dostiže uslove potrebne za proizvodnju fuzijske energije. Predloženi fuzijski reaktori općenito koriste izotope vodika, kao što su deuterij i tricij (a posebno mješavinu ova dva), koji reaguju lakše od vodika i omogućuju im da ispune zahtjeve Lawsonovog kriterija u manje ekstremnim uslovima. Većina dizajna nastoji zagrijati svoje gorivo na oko 100 miliona stepeni, što predstavlja veliki izazov u stvaranju uspješnog dizajna.

Očekuje se da će nuklearna fuzija kao izvor energije imati mnoge prednosti u odnosu na fisiju. To uključuje smanjenu radioaktivnost u radu i malo nuklearnog otpada visokog nivoa, velike zalihe goriva i povećanu sigurnost. Međutim, pokazalo se da je potrebnu kombinaciju temperature, pritiska i trajanja teško proizvesti na praktičan i ekonomičan način.

Istraživanje fuzijskih reaktora počelo je 1940-ih, a samo jedan dizajn, inercijalna zatvorena laserska mašina za fuziju u Američkom nacionalnom postrojenju za paljenje, je konačno proizvela pozitivan faktor povećanja energije fuzije, tj. više izlazne snage nego ulazne.[1][2][3]

Drugo pitanje koje utiče na uobičajene reakcije je upravljanje neutronima koji se oslobađaju tokom reakcije, a koji vremenom razgrađuju mnoge uobičajene materijale koji se koriste u reakcijskoj komori.

Istraživači fuzije su istraživali različite koncepte zatvaranja. Rani naglasak je bio na tri glavna sistema: z-pinč, stelarator i magnetno ogledalo. Trenutni vodeći dizajni su tokamak i inercijalno ograničenje (ICF) laserom. Oba dizajna se istražuju u vrlo velikim razmjerima, posebno ITER tokamak u Francuskoj i laser National Ignition Facility (NIF) u Sjedinjenim Državama. Istraživači proučavaju i druge dizajne koji mogu ponuditi jeftinije pristupe. Među ovim alternativama, postoji sve veći interes za magnetiziranu fuziju cilja i inercijsku elektrostatičku konfinaciju, te nove varijacije stelaratora.

Američka nuklearna regulatorna komisija (NRC) je donijela odluku o razdvajanju regulacije za fuzijsku energiju od fisijske energije. Po toj odluci, fuzijski reaktori nisu nuklearni reaktori, i biti će pod istim regulatornim režimom kao i akceleratori čestica.[4][5][6][7]

Microsoft je potpisao ugovor po kojem će im fuzijska kompanija Helion Energy isporučivati struju iz fuzijske elektrane snage 50 MW, nakon 2028. godine.[8][9][10]

Sunce je, kao i druge zvijezde, prirodni fuzijski reaktor, gdje zvjezdana nukleosinteza pretvara lakše elemente u teže elemente uz oslobađanje energije.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Chang, Kenneth (13. 12. 2022). "Scientists Achieve Nuclear Fusion Breakthrough With Blast of 192 Lasers". The New York Times (jezik: engleski). ISSN 0362-4331. Pristupljeno 14. 12. 2022.
  2. ^ "DOE National Laboratory Makes History by Achieving Fusion Ignition". Energy.gov (jezik: engleski). Pristupljeno 14. 12. 2022.
  3. ^ CNN, By <a href="/profiles/adrienne-vogt">Adrienne Vogt</a>, Mike Hayes, <a href="/profiles/ella-nilsen">Ella Nilsen</a> and <a href="/profiles/elise-hammond">Elise Hammond</a> (13. 12. 2022). "December 13, 2022 US officials announce nuclear fusion breakthrough". CNN (jezik: engleski). Pristupljeno 14. 12. 2022.
  4. ^ Holland, Andrew (14. 4. 2023). "NRC Decision Separates Fusion Energy Regulation from Nuclear Fission". Fusion Industry Assn (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.
  5. ^ NRC (3. januar 2023). "OPTIONS FOR LICENSING AND REGULATING FUSION ENERGY SYSTEMS" (PDF). SECY-23-0001. line feed character u |title= na mjestu 51 (pomoć)
  6. ^ "US fusion regulation will separate it from nuclear fission". fusionenergyinsights.com (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.
  7. ^ Clifford, Catherine. "Nuclear fusion will not be regulated the same way as nuclear fission — a big win for the fusion industry". CNBC (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.
  8. ^ Gardner, Timothy (10. 5. 2023). "Microsoft signs power purchase deal with nuclear fusion company Helion". Reuters (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.
  9. ^ Kamps, Haje Jan (10. 5. 2023). "Helion Energy will provide Microsoft with fusion power starting in 2028". TechCrunch (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.
  10. ^ Clifford, Catherine. "Microsoft agrees to buy electricity generated from Sam Altman-backed fusion company Helion in 2028". CNBC (jezik: engleski). Pristupljeno 11. 5. 2023.