Дали нуклеарниот отпад е горивото на иднината? ова откритие може да ја спаси фузијата

Од електричните автомобили до центрите за податоци за вештачка интелигенција, технологиите што луѓето ги користат секој ден бараат сè повеќе струја.

Во теорија, нуклеарната фузија – процес на спојување на атоми што ослободува топлина за погон на генератори – би можела да обезбеди огромни залихи на енергија со минимални емисии. Меѓутоа, нуклеарната фузија е скапа бидејќи едно од нејзините главни горива е ретката верзија на водород наречена трициум.

Истражувачите сега развиваат нови системи со цел да го искористат нуклеарниот отпад за производство на трициум. Теренс Тарновски, физичар од Националната лабораторија Лос Аламос, ги претстави своите резултати на овогодинешниот состанок на Американското хемиско друштво (ACS).

Од фисија до фузија: проблемот со горивото

Денешните нуклеарни централи произведуваат енергија преку нуклеарна фисија – атом на плутониум или ураниум се дели за да ослободи енергија. Овој процес обезбедува постојан тек на енергија, но исто така произведува и долготраен нуклеарен отпад.

Фузиските нуклеарни централи, пак, би генерирале енергија со комбинирање на атомски јадра (деутериум и трициум). Овој процес, кој ги напојува ѕвездите, ослободува огромна количина на енергија и, за разлика од фисијата, произведува многу малку радиоактивен отпад.

Додека деутериумот е лесно достапен, САД немаат сигурно снабдување со трициум. Неговата вредност е околу 33 милиони долари за килограм. Во моментов, единствениот голем комерцијален извор се фисионите реактори во Канада, а вкупните залихи на планетата се проценуваат на само околу 25 килограми.

Решението лежи во отпадот?

За разлика од трициумот, САД имаат илјадници тони нуклеарен отпад кој бара скапо и безбедно складирање. Тарновски видел можност да го искористи овој отпад за производство на скапоцениот трициум. Тој извел компјутерски симулации на потенцијални реактори кои би користеле акцелератор на честички за да предизвикаат реакции на делење на атомите во нуклеарниот отпад. Додека атомите се делат, тие ослободуваат неутрони и на крајот произведуваат трициум. Овој систем би бил и побезбеден бидејќи акцелераторот овозможува реакциите да се вклучуваат и исклучуваат по потреба.

Повеќе од само теорија – реална ефикасност

Тарновски проценува дека овој теоретски систем би можел да произведе околу два килограми трициум годишно, што е на ниво на вкупното годишно производство на сите реактори во Канада. Уште поважно, тој би произвел 10 пати повеќе трициум отколку фузиски реактор со истата топлинска енергија.

Тарновски ќе ги усоврши симулациите за попрецизно да ја процени ефикасноста и безбедноста на дизајнот. Крајната цел е да се искористи постоечката технологија за да се намалат трошоците за енергетската транзиција. „Енергетските транзиции се скапа работа и кога може да се олесни, треба да се обидеме“, вели тој.