Sari la conținut

Reactorul nuclear care poate schimba complet domeniul energetic

O echipă de cercetători de la University of New South Wales, Australia, susţine că dispune de tot ce îi trebuie pentru a construi un reactor de fuziune nucleară care va fi capabil să producă mai multă energie decât cea consumată, ce va funcţiona diferit faţă de celelalte reactoare de fuziune concepute şi care promite o veritabilă revoluţie în domeniul energetic, conform Live Science.

Secretul acestui reactor sferic cu hidrogen-bor este faptul că va funcţiona pe baza unor elemente chimice complet diferite faţă de reactoarele experimentale folosite în alte proiecte de obţinere a energiei din fuziune nucleară, relatează Agerpres.

Oportunitatea patentării unui reactor de fuziune nucleară care să producă mai multă energie decât consumă pentru a funcţiona este enormă într-o lume sufocată de utilizarea combustibililor fosili şi în care centralele nucleare de fisiune s-au dovedit, în repetate rânduri, bombe radioactive cu ceas, care pot fi declanşate fie de un accident (aşa cum s-a întâmplat la Cernobîl), fie de un dezastru natural (Fukushima). Superioritatea procesului de fuziune nucleară, acelaşi proces care se desfăşoară în mod natural în interiorul Soarelui, este dată de faptul că el oferă un potenţial energetic enorm şi nu poluează radioactiv.

În interiorul atomilor se ascunde foarte multă energie care este legată de forţele fizice ce menţin atomii laolaltă (forţa nucleară tare, slabă şi forţa electromagnetică). Încă de acum un secol fizicienii au înţeles că pot accesa o parte din această energie prin ruperea legăturilor atomice nucleare. Potenţialul energetic al acestei reacţii de fisiune nucleară a fost folosit pentru a distruge oraşele japoneze Hiroshima şi Nagasaki şi a pune capăt astfel celui de-Al Doilea Război Mondial, pentru a păstra echilibrul puterilor în timpul Războiului Rece şi pentru a obţine electricitate în centralele nucleare.

Reacţia inversă fisiunii, cea de de fuziune nucleară, este însă şi mai puternică. Dacă în reactoarele de fisiune sunt fragmentaţi atomii unor elemente foarte grele (uraniu sau plutoniu), reactoarele de fuziune obţin energie din combinarea atomilor unor elemente foarte uşoare - de obicei este vorba despre izotopi ai hidrogenului, aşa cum este deuteriu sau tritiu, care au mai mulţi neutroni decât atomii de hidrogen. Aceşti atomi fuzionează pentru a forma heliu, proces în care sunt eliberate cantităţi enorme de energie.

Deocamdată însă nu există niciun reactor de fuziune nucleară rentabil din punct de vedere economic. Toate modele construite până în prezent consumă mai multă energie, pentru a susţine în câmp magnetic plasma superfierbinte necesară reacţiilor de fuziune, decât produc sub formă de electricitate.

Cu toate acestea, miza este uriaşă. Construcţia unui reactor de fuziune eficient ar însemna o sursă de energie infinită (hidrogenul, folosit ca materie primă în procesul de fuziune este cel mai răspândit element chimic de pe Pământ şi de pretutindeni din Univers) şi ar transforma radical economia.

Noul reactor de fuziune cu hidrogen-bor propus de cercetătorii de la University of New South Wales are potenţialul de a aduce o revoluţie în sectorul energetic dintr-un motiv simplu: este eficient.

Un reactor cu deuteriu-tritiu trebuie să surmonteze două obstacole pentru a deveni rentabil: Foarte multă energie este risipită atunci când atomii îşi pierd neutronii în timpul reacţiei, iar energia rămasă nu poate fi convertită direct în electricitate. În schimb, această energie este folosită pentru a încălzi apa, vaporii rezultaţi întorc o turbină care la rândul său produce electricitate. Astfel, se pierde foarte multă energie.

Într-un nou studiu care prezintă reactorul de fuziune cu hidrogen-bor, publicat în revista Laser and Particle Beams, profesorul Heinrich Hora, coordonatorul acestui proiect de la University of New South Wales, susţine că pot fi eliminate aceste neajunsuri prin folosirea unei reacţii de fuziune complet diferite.

Dacă sunt introduse în reacţia de fuziune hidrogen-0 (un singur proton, fără neutroni sau electroni) şi bor-11 (o versiune a borului cu 6 neutroni) pentru a obţine trei nuclee de heliu-4 (fiecare dintre ele conţinând doi protoni şi doi neutroni), nu se mai pierde în reacţie niciun neutron. Atomii se combină în urma unei reacţii „curate", fără să-şi piardă niciuna dintre particulele componente. În plus, în reactorul propus de profesorul Hora, energia plasmei poate fi transformată direct în electricitate, proces cu un randament maxim, fără a fi risipită prin încălzirea apei. Acest lucru este posibil pentru că energia de fuziune este eliberată ca un flux de particule cu sarcină electrică ce poate fi transformat relativ uşor în electricitate, într-un conductor.

Spre deosebire de reactoarele de fuziune cu deuteriu-tritiu, care menţin plasma superfierbinte stabilă într-un câmp magnetic foarte puternic (dacă plasma ar atinge pereţii instalaţiei de fuziune, aceştia ar fi topiţi instantaneu), în incinte de forma unei gogoşi, reactorul cu hidrogen-bor propus de echipa profesorului Hora este sferic şi foloseşte lasere pentru a declanşa şi a susţine reacţia de fuziune. Aceste lasere sunt de o importanţă critică pentru că folosesc mult mai puţină energie pentru a încălzi atomii din plasmă şi pentru a-i menţine stabili, întregul sistem devenind astfel rentabil sub raportul dintre energia introdusă în sistem şi cea rezultată din sistem.

Aceste lasere pot încălzi plasma de hidrogen-bor până la temperaturi de ordinul a 3 miliarde de grade Celsius, aducând-o la densităţi de peste 100.000 de ori mai mari decât cele atinse de plasma unui reactor cu deuteriu-tritiu. În plus, sfericitatea acestui reactor va permite plasmei superfierbinţi să-şi menţină forma cilindrică la interior, o formă mult mai eficientă, ce devine o ţintă ideală pentru sistemele laser cilindrice folosite. Forma sferică are şi avantajul că va păstra mai eficient energia produsă în urma reacţiilor de fuziune.

Deocamdată, aceste date sunt pur teoretice, obţinute în urma unor simulări computerizate, dar ele sunt suficient de optimiste pentru a începe lucrul la construcţia unui prototip de reactor de fuziune hidrogen-bor şi poate că nu peste mult timp problema unei surse nelimitate de energie nepoluantă va fi definitiv rezolvată.

 

Etichete: energie , energie nucleara , reactor nuclear , hidrogen , reactoare nucleare , unversity of new south wales , heinrich hora , neutroni , electroni , domeniu energetic

Pe aceeași temă
Confidenţialitatea ta este importantă pentru noi. Vrem să fim transparenţi și să îţi oferim posibilitatea să accepţi cookie-urile în funcţie de preferinţele tale.
De ce cookie-uri? Le utilizăm pentru a optimiza funcţionalitatea site-ului web, a îmbunătăţi experienţa de navigare, a se integra cu reţele de socializare şi a afişa reclame relevante pentru interesele tale. Prin clic pe butonul "DA, ACCEPT" accepţi utilizarea modulelor cookie. Îţi poţi totodată schimba preferinţele privind modulele cookie.
Da, accept
Modific setările
Alegerea dumneavoastră privind modulele cookie de pe acest site
Aceste cookies sunt strict necesare pentru funcţionarea site-ului și nu necesită acordul vizitatorilor site-ului, fiind activate automat.
- Afișarea secţiunilor site-ului - Reţinerea preferinţelor personale (inclusiv în ceea ce privește cookie-urile) - Reţinerea datelor de logare (cu excepţia logării printr-o platformă terţă, vezi mai jos) - Dacă este cazul, reţinerea coșului de cumpărături și reţinerea progresului unei comenzi
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
RCS&RDS S.A. digi24.ro Vezi politica de confidenţialitate
prv_level, civicCookieControl, m2digi24ro, stickyCookie
Google Analytics google.com Vezi politica de confidenţialitate
_ga, _gid, _gat, AMP_TOKEN, _gac_<property-id>, __utma, __utm, __utmb, __utmc, __utmz, __utmv
CXENSE cxense.com Vezi politica de confidenţialitate
cX_S, cX_P, gcks, gckp, _cX_segmentInfo, cX_T
Google IDE google.com Vezi politica de confidenţialitate
IDE
Vă rugăm să alegeţi care dintre fişierele cookie de mai jos nu doriţi să fie utilizate în ce vă priveşte.
Aceste module cookie ne permit să analizăm modul de folosire a paginii web, putând astfel să ne adaptăm necesității userului prin îmbunătățirea permanentă a website-ului nostru.
- Analiza traficului pe site: câţi vizitatori, din ce arie geografică, de pe ce terminal, cu ce browser, etc, ne vizitează - A/B testing pentru optimizarea layoutului site-ului - Analiza perioadei de timp petrecute de fiecare vizitator pe paginile noastre web - Solicitarea de feedback despre anumite părţi ale site-ului
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
CrazyEgg crazyegg.com Vezi politica de confidenţialitate
ce2ab, ce_login, ceac, sid, _ceir, is_returning, _CEFT, ceg.s, ceg.u, __ar_v4, __distillery, __zlcmid, __zprivacy, _ga, _gat, ki_r, ki_s, ki_t, ki_u, km_ai, km_lv, km_ni, km_uq, km_vs, kvcd, optimizelyBuckets, optimizelyEndUserId, optimizelyPendingLogEvents, optimizelySegments
CXENSE cxense.com Vezi politica de confidenţialitate
cx_profile_timeout, cx_profile_data
Aceste module cookie vă permit să vă conectaţi la reţelele de socializare preferate și să interacţionaţi cu alţi utilizatori.
- Interacţiuni social media (like & share) - Posibilitatea de a te loga în cont folosind o platformă terţă (Facebook, Google, etc) - Rularea conţinutului din platforme terţe (youtube, soundcloud, etc)
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Facebook facebook.com Vezi politica de confidenţialitate
a11y, act, csm, P, presence, s, x-referer, xs, dpr, datr, fr, c_user
Youtube youtube.com Vezi politica de confidenţialitate
GED_PLAYLIST_ACTIVITY,APISID, GEUP, HSID, LOGIN_INFO, NID, PREF, SAPISID, SID, SSID, SIDCC, T9S2P.resume, VISITOR_INFO1_LIVE, YSC, dkv, s_gl, wide
Twitter twitter.com Vezi politica de confidenţialitate
_twitter_sess, auth_token, lang, twid, eu_cn, personalization_id, syndication_guest_id, tfw_exp
Aceste module cookie sunt folosite de noi și alte entităţi pentru a vă oferi publicitate relevantă intereselor dumneavoastră, atât în cadrul site-ului nostru, cât și în afara acestuia.
- Oferirea de publicitate în site adaptată concluziilor pe care le tragem despre tine în funcţie de istoricul navigării tale în site și, în unele cazuri, în funcţie de profilul pe care îl creăm despre tine. Facem acest lucru pentru a menţine site-ul profitabil, în așa fel încât să nu percepem o taxă de accesare a site-ului de la cei care îl vizitează. - Chiar dacă astfel de module cookie nu sunt utilizate, te rugăm să reţii că ţi se vor afişa reclame pe site-ul nostru, dar acestea nu vor fi adaptate intereselor tale. Aceste reclame pot să fie adaptate în funcţie de conţinutul paginii.
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Google DFP google.com Vezi politica de confidenţialitate
__gads, id, NID, SID, ANID, IDE, DSID, FLC, AID, TAID, exchange_uid, uid, _ssum, test_cookie, 1P_JAR, APISID, evid_0046, evid_0046-synced
Trimite
Vezi aici politica noastră de cookie-uri și de prelucrare a datelor tale