Co je to fúzní energie?

fúzní energie je extrakce energie z vazeb mezi částicemi v jádrech atomů spojováním těchto jader dohromady. Aby bylo možné získat nejvíce energie, musí být použity světelné prvky a izotopy, jako je vodík, deuterium, tritium a helium, i když každý prvek s atomovým číslem nižší než železo může při fúzi produkovat čistou energii. Fúze je na rozdíl od štěpení, což je proces, při kterém je energie generována rozložením těžkých jádra, jako je uran nebo plutonium. Oba jsou považováni za jadernou energii, ale štěpení je snazší a lépe rozvinuté. Všechny současné jaderné elektrárny pracují na základě štěpné energie, ale mnoho vědců doufá, že elektrárna založená na fúzní energii bude vyvinuta před rokem 2050. Konvenční a-bomby jsou založeny na štěpení, zatímco H-bomby nebo vodíkové bomby jsou založeny na fúzi. Fúze efektivněji přeměňuje na energii, produkuje více tepla a TEmperatura, když je proces nasměrován do řetězové reakce. H-bomby tedy mají vyšší výnosy než A-bomby, v některých případech více než 5 000krát vyšší. H-bomby používají štěpení „posilovače“ k dosažení požadované teploty pro jadernou fúzi, což je přibližně 20 milionů stupňů Kelvin. V H-bombu je přibližně 1% reakční hmoty přeměněno přímo na energii.

Fusion Energy, nikoli štěpení, je energie, která pohání slunce a produkuje veškeré teplo a světlo. Ve středu Slunce se převádí přibližně 4,26 milionu tun vodíku za sekundu na energii a produkuje 383 yottawattů (3,83 × 10 ²⁶ w) nebo 9,15 × 10 ¹⁰ megatony TNT za sekundu. Zní to jako hodně, ale ve skutečnosti je to docela mírné s ohledem na celkovou hmotnost a objem Slunce. Rychlost výroby energie v jádru Slunce je pouze asi 0,3 W/M ³ (Watts na krychlometr), více než milionkrát slabší než produkce energie, která se odehrává v vláknu žárovky. Pouze proto, že jádro je tak obrovské, s průměrem ekvivalentem asi 20 zemí, generuje tolik celkové energie.

Po několik desetiletí vědci pracují na využití fúzní energie pro potřeby člověka, ale to je obtížné kvůli vysokým teplotám a tlakům. Pomocí fúzní energie může jednotka paliva velikosti malého kulička produkovat tolik energie jako hlaveň benzínu. Bohužel všechny pokusy o výrobu energie Fusion od roku 2008 spotřebovaly více energie, než vytvořily. Existují dva základní přístupy - použijte magnetické pole ke komprimaci plazmy k kritické teplotě (fúze magnetického uvěznění) nebo lasery požáru v cíli tak intenzivním, že ho zahřívají kolem kritického prahu pro fúzi (inerciální fúze). Oba tyto přístupy získaly značné finanční prostředky s národemZařízení Al Ignition (NIF) Snaží se o fúzi inerciálního uvěznění a přichází online v roce 2010 a mezinárodní termonukleární experimentální reaktor (Iter) se snaží o fúzi magnetického uvěznění a přichází online v roce 2018.