Šta je nuklearna fuzija i kako bi mogla promijeniti svijet

Američki naučnici su objavili značajno otkriće vezano za proces nuklearne fuzije koje bi potencijalno moglo predstavljati skoro neograničen izvor čiste energije. Oni su potvrdili da su tokom eksperimenta proizveli više energije od one koju su inicijalno utrošili kako bi pokrenuli fuziju. Iako je ovo otkriće značajno, naučnici smatraju da će proći još neko vrijeme dok se ne stvore uslovi i tehnologija za komercijalnu upotrebu energije dobijene nuklearnom fuzijom. 

Šta je nuklearna fuzija?

Nuklearna fuzija se smatra „svetim gralom“ u proizvdnji energije. To je proces kojim Sunce dobija energiju. Naučnici već 60 godina pokušavaju da u laboratoriji stvore uslove koji bi doveli do nukleane fuzije kakva se dešava na Suncu.

Nuklearna fuzija je proces u kojem se dva laka atoma istog elementa, pod određenim uslovima, spajaju u jedan teži atom. Prilikom spajanja atoma, oslobađa se značajna količina energije koju je moguće iskoristiti. Prilikom stvaranja energije ne koriste se fosilna goriva, ne proizvode se štetni gasovi, a proizvodi se samo mala količina kratkoročnog radioaktivnog otpada. U većini eksperimenata nuklearne fuzije koristio se vodonik koji se može jeftino dobijati iz morske vode i litijuma. Ovo znači da zalihe mogu trajati milionima godina.

Nuklearna fuzija je suprotna procesu nuklearne fisije kod koje se atom cijepa na dva atoma da bi se dobila energija. Postojeće nuklearne elekrane koriste nuklearnu fisiju za proizvodnju energije. Problem sa nuklearnom fisijom je oslobađanje velike količine radioaktivnog otpada koji se mora sigirno skladištiti i koji ostaje radioaktivan veoma dugo vremena. 

Eksperimenti nuklearne fuzije

Kada se dva atoma hidrogena podvrgnu visokoj temperaturi i pritisku oni se spajaju i formiraju jedan teži atom. Najveći izazov u procesu nuklearne fuzije je postizanje uslova pod kojim je ona moguća tj. postizanje veoma visoke temperature i pritiska. Visoka temperatura i pritisak su potrebni jer je spajanje dva atoma istog elementa veoma zahtjevno jer se oni zbog istog naelektrisanja odbijaju.

Na Suncu je ovaj proces moguć zbog ekstremno visoke temperature od oko 10 miliona °C i pritiska koji je više od 100 milijardi puta veći od Zemljinog atmosferskog pritiska. Zbog ovako ekstremnih uslova koji su potrebni za odvijanje nuklearne fuzije, naučnici dugo vremena nisu uspijevali da stvore uslove za odvijanje procesa nuklearne fuzije.

Američki naučnici su za potrebe ovog uspješnog eksperimenta koristili kapsulu veličine zrna bibera koju su ispunili hidrogenom. Zatim su koristili moćan laser koji može da zagrije kapsulu do temperature od 100 miliona °C i unese pritisak sličan onom na Suncu. Pod ovakvim uslovima atomi hidrogena su primorani da se spoje i da pri tom procesu oslobode energiju. 

Budućnost nuklearne fuzije

Uspješnim eksperimentom se proizvelo toliko energije koliko je potrebno za zagrijavanje 15-20 čajnika vode do tačke ključanja, a potrošene su milijarde dolara. Iako je eksperimentom proizvedeno više energije nego je uloženo preko lasera, ipak nije proizvedeno više nego je bilo potrebno za proizvodnju lasera. Da bi proizvodnja energije na ovaj način postala komercijalno prihvatljiva mora se raditi na optimizaciji troškova proizvodnje. Prema riječima nekih naučnika još uvijek smo nekoliko decenija daleko od prve elekrane u kojoj se energija proizvodi procesom nuklearne fuzije.