Co je Fusion Energy?
Fúzní energie je extrakce energie z vazeb mezi částicemi v jádrech atomů spojením těchto jader dohromady. Aby bylo možné získat co nejvíce energie, musí být použity světelné prvky a izotopy jako vodík, deuterium, tritium a helium, i když každý prvek s atomovým číslem nižším než železo může při fúzi produkovat čistou energii. Fúze je na rozdíl od štěpení, což je proces, při kterém se energie vytváří rozbíjením těžkých jader, jako je uran nebo plutonium. Oba jsou považováni za jadernou energii, ale štěpení je snazší a lépe vyvinuté. Všechny současné jaderné elektrárny fungují na základě štěpné energie, ale mnoho vědců doufá, že elektrárna založená na fúzní energii bude vyvinuta před rokem 2050.
Existují jaderné bomby založené na energii štěpení i energii jaderné syntézy. Konvenční A-bomby jsou založeny na štěpení, zatímco H-bomby nebo vodíkové bomby jsou založeny na fúzi. Fúze účinněji přeměňuje hmotu na energii a produkuje více tepla a teploty, když je proces směrován do řetězové reakce. H-bomby tak mají vyšší výtěžky než A-bomby, v některých případech více než 5 000krát vyšší. H-bomby používají štěpný „posilovač“ k dosažení požadované teploty pro jadernou fúzi, která je přibližně 20 milionů stupňů Kelvina. U bomby H je přibližně 1% reakční hmoty přeměněno přímo na energii.
Fúzní energie, ne štěpení, je energie, která pohání Slunce a produkuje veškeré své teplo a světlo. Ve středu Slunce se přemění na energii přibližně 4,26 milionu tun vodíku za sekundu, čímž se získá 383 yottawattů (3,83 × 10 26 W) nebo 9,15 × 10 10 megatonů TNT za sekundu. Zní to jako hodně, ale ve skutečnosti je to celkem mírné, vezmeme-li v úvahu celkovou hmotnost a objem Slunce. Míra produkce energie v jádru Slunce je pouze asi 0,3 W / m 3 (watty na metr krychlový), což je více než milionkrát slabší než výroba energie, která probíhá ve vláknu žárovky. Jenom proto, že jádro je tak obrovské a má průměr ekvivalentní asi 20 zemím, vytváří tolik celkové energie.
Vědci již několik desetiletí pracují na využití energie jaderné syntézy pro potřeby člověka, ale je to obtížné kvůli vysokým teplotám a tlakům. S využitím energie jaderné syntézy může jednotka paliva velikosti malého kuličkového ložiska produkovat tolik energie jako barel benzínu. Bohužel všechny pokusy o výrobu energie z jaderné syntézy od roku 2008 spotřebovaly více energie, než vyrobily. Existují dva základní přístupy - použijte magnetické pole ke kompresi plazmy na kritickou teplotu (magnetická vazební vazba), nebo vystřelte lasery na cíl tak intenzivní, že je zahřívají kolem kritického prahu pro fúzi (inertní vazební vazba). Oba tyto přístupy získaly značné finanční prostředky, přičemž Národní zapalovací zařízení (NIF) se v roce 2010 pokusilo o fúzi s inerciální vazbou a uvedlo se na internet v roce 2010 a Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor (ITER) se pokusil o fúzi s magnetickým uzavřením a on-line v roce 2018.