Зошто е важен подвигот со нуклеарната фузија и како се произведува електрична енергија со овој процес?

Сигурно слушнавте дека научниците успеале да создадат енергија со помош на нуклеарна фузија, како и дека ова е важен чекор напред во производството на таканаречена „чиста енергија“. Но зошто е важен овој подвиг и што воопшто е нуклеарна фузија?

Научниците од Lawrence Livermore National Laboratory конечно успеаја да произведат повеќе енергија отколку што трошат за да ја започнат реакцијата на нуклеарна фузија.

Односно, иако досега тие успеваа да ја активираат реакцијата, енергијата што ја трошеа за ова беше многу поголема од енергијата што ја добиваа.

Но зошто е важна нуклеарната фузија и што точно претставува?

Зошто е важна нуклеарната фузија?

Нуклеарната фузија може да ни помогне да добиеме таканаречена чиста енергија.

Односно, нуклеарната фузија не предизвикува нуклеарен отпад и не бара горива како јаглен кои ја загадуваат природата, а токму ова ја прави извор на чиста енергија.

Моментално нуклеарните централи користат нуклеарна фисија – процес при кој атомското јадро се дели на помали атомски јадра.

Ова цепење ослободува големо количество топлинска енергија која се користи за создавање пареа. Пареата, пак, придвижува турбини кои се дел од генератор со кој се генерира електрична енергија.

Нуклеарните централи не користат гориво како јаглен, па затоа не загадуваат со стакленички гасови. Но, генерираат радиоактивен отпад, а секогаш постои и ризик од катастрофа како во Чернобил.

Нуклеарната фузија е спротивен процес од фисија кој не само што не ослободува стакленички гасови, туку и не генерира радиоактивен отпад.

Што е нуклеарна фузија?

Најпрво потсетување за составот на атомот – секој атом се состои од атомско јадро и електронска обвивка.

Атомското јадро е составено од протони и неутрони, а токму тоа е клучно во нуклеарната фузија.

Наједноставно кажано, нуклеарна фузија е спојување на две или повеќе полесни атомски јадра со што настанува ново атомско јадро и субатомски честички.

Кога настанува оваа реакција се ослободува големо количество топлинска енергија која може да се контролира, па и да се претвори во електрична енергија.

Токму овој процес се одвива на нашето Сонце – во неговото јадро, водородот се претвора во хелиум.

Односно, атомите на водород се спојуваат и прават јадро на хелиум, а во процесот дел од масата се претвора во енергија.

Енергијата што се ослободува при оваа реакција е поради две сили – нуклеарната сила и такнаречениот Кулонов закон.

Нуклеарната (или јадрена) сила е силата што ги соединува протоните и неутроните во атомски јадра.

Кулоновиот закон ја опишува силата поради која протоните се одбиваат едни од други.

Протоните се позитивно наелектризирани честички, и затоа се одбиваат. За полесно да сфатите, замислете си магнет – истите полови се одбиваат.

Но сепак, во одредени услови, протоните можат да се „залепат“ едни до други, благодарение на сила позната како силна нуклеарна сила.

Атомските јадра кои се помали имаат помалку протони, па поради ова дејството на силната нуклеарна сила е поголемо за разлика од силата на одбивање (Кулонов закон).

Зошто е тешко да се направи нуклеарна фузија?

Додека јадрото на Сонцето и другите ѕвезди има совршени услови за нуклеарна фузија, ова е реакција што може да биде тешко да се повтори на Земјата.

Како што веќе спомнавме, поради истиот полнеж на протоните, атомските јадра се одбиваат, па е особено тешко да се доближат доволно за да се спојат и да настане фузија.

Поради ова, потребни се посебни услови во кои силната нуклеарна сила ќе биде поголема од одбивната.

Научниците пробуваат да го постигнат ова така што ја зголемуваат температура. Како се зголемува температурата, се забрзува и движењето на атомите.

Па, колку е повисока температурата, толку побрзо се движат атомите и шансите да се судрат едни со други, а потоа и да се спојат, се поголеми.

Постојат многу комплицирани обиди за постигнување нуклеарна фузија кои нема да ги набројуваме, но генерално идејата е иста.

Зошто е важно новото достигнување?

Веројатно веќе ви станува јасно дека за да се постигне и одржува оптималната температура се троши многу енергија, односно повеќе енергија што се добива со самата фузија.

Но, сега научниците успешно генерираа повеќе енергија отколку што потрошија за активирање на фузијата.

Секако, потребни се уште многу истражувања за нуклеарната фузија да стане комерцијално достапна, но сега барем научниците се сигурни дека се движат во вистинската насока.

Следно, тие ќе се обидат да произведат многу повеќе енергија, односно доволно количество што би можело да ги задоволи нашите потреби.

Потоа ќе мора да најдат начин да ја намалат цената на технологијата со цел да стане достапна за сите.

Спирова С. | Црнобело