ZAŠTO NE KORISTIMO FUZIJU?
Autor: Gojko Knežević*
—
PRIČE IZ MEDIJSKE LABORATORIJE “Nauka kroz priče” predstavlja uzbudljivu seriju tekstova – 23 uzbudljive priče inspirisane naukom koje je pripremila nova generacija autora, polaznika “Medijske laboratorije“, škole naučnog novinarstva koja je realizovana na Institutu za fiziku. Pročitajte više!
Kroz 150 godina, preti nam nestanak skoro svih vrsta fosilnih goriva, što otvara pitanje – šta ćemo uraditi kada nam nestane energenata?
Istraživanja započeta pred početak Drugog svetskog rata, budila su kod velikog dela naučne zajednice sumnju da će ikad nešto poput dobijanja energije iz spajanja atoma uspeti. Za razliku od procesa fisije gde razbijanjem atoma dobijamo energiju, u fuziji ih sjedinjujemo. Princip rada nuklearnih elektrana današnjice se bazira na fisiji, a njena najveća mana je radioaktivni otpad, koji će narednih nekoliko hiljada ostati radioaktivan a za njegovo trajno skladištenje je potrebno da prođe nekoliko decenija.
Sa druge strane, fuzija spajanjem izotopa vodonika, deuterijuma i tritijuma u plazmi, stvara helijum kojeg već ima u prirodi i nije štetan po zdravlje ili okolinu. U procesu dobijamo energiju četiri do pet puta veću, a pritom imamo izuzetno malo otpada. Problem, međutim, predstavljaju enormne temperature i pritisci koji se moraju savladati. Da bi reakcija uopšte počela, potrebna je temperatura od 10 do 15 miliona stepeni, a za pokretanje lančane fuzije oko 150 miliona stepeni celzijusa i ogromni pritisci. Pritisci nisu problem, ali temperatura jeste.
Osmišljen je koncept TOKAMAK tako da plazma struji kontrolisana izuzetno jakim magnetnim poljima. Ideju su razvile velike sile ujedinjene na projektu ITER, (međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor). Projekat je označen kao jedan od najvažnijih u istoriji čovečanstva, a takođe je izuzetno značajan za razvoj novih tehnologija. Iako je pomak učinjen, još uvek smo daleko od proizvodnje električne energije na ovaj način, jer tehnički nije moguće sprovesti energiju u sistem, a takođe ni održavati kontinuiranu reakciju.
Zelene organizacije se bune protiv korišćenja nuklearne energije iako na ovaj način ne ostavljamo mnogo štete prirodi ali opet postoji strah od korišćenja u nemirnodopske svhre. No ipak, katastrofe poput Černobiljske se ne mogu desiti jer su proizvodi reakcije bezbedni po okolinu, a korišćenje za nuklearno oružje ne bi bilo moguće jer su potrebne ogromne temerature. Sa te strane smo sigurni i bezbedni ali zbog posledica korišćenja nuklearnog oružja strah je i dalje prisutan.
Korišćenjem fuzije količine otpada bi bile znantno manje, jer bi jedini otpad bio materijal ozračen neutronima koji nastaju kao nusprodukt reakcije. Plazmu, u kojoj se odigrava reakcija možemo kontrolisati jakim magnetima i sprečiti kontakt sa zidovima, a neutrone nastale u reakciji zbog nenaelektrisanosti ne možemo zaustavljati. Udarom neutrona u zid reaktora stvara se radioaktivnivnost koja predstavlja još jedan od problema.
Kineski naučnici su uspeli da na reaktoru stvore temperature od oko 100 miliona steperni, što je 6 puta veće od unutrašnje temperature Sunca. Međutim, za odigravanje lančane fuzije potrebno je najmanje oko 150 miliona stepeni. Konstrukcija ITER-a se polako kompletira, a prvi eksperimenti se očekuju 2028. godine, kada ćemo biti na korak od stvaranja nove vrste energije i novih rezultata.
—–
FOTO: U.S. Department of Energy/Wikimedia commons
*Autor je polaznik Medijske laboratorije, škole naučnog novinarstva koju je “Nauka kroz priče” organizovala u jesen 2018. godine na Institutu za fiziku u Beogradu. Pročitajte Priče iz medijske laboratorije!