Experimentálny fúzny reaktor sa zmestí aj na pracovný stôl a funguje pri izbovej teplote

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Zariadenie spúšťa fúziu atómov deutéria vnútri paládiovej mriežky.

• Elektrochemický proces zvyšuje produkciu neutrónov v reaktore o 15 %.

• Reaktor slúži na výskum, zatiaľ nevyrába prebytok energie.

Výskumný tím z Univerzity v Britskej Kolumbii vyvinul plne funkčný kompaktný fúzny reaktor pomenovaný Thunderbird. Toto testovacie zariadenie s rozmermi 120 x 80 x 70 cm bez problémov vojde na bežný stôl. Zariadenie aktívne skúma zlučovanie izotopov deutéria pri bežnej laboratórnej izbovej teplote a štandardnom atmosférickom tlaku.

Základná konštrukčná architektúra pozostáva z plazmového reaktora, izolovanej vákuovej komory a elektrochemického článku. Centrálny reakčný prvok celej štruktúry tvorí upravený paládiový terčík s hrúbkou 300 µm. Tento špecifický vzácny kov dokáže hlboko do svojej kryštalickej mriežky vstrebať obrovské objemy iónov vodíka a deutéria.

Samotný fúzny systém sa v prevádzke plne spolieha na proces experimentálneho duálneho plnenia. Plazmový reaktor s využitím mikrovlnného zdroja ionizuje dodávané plynné deutérium a vystreľuje ióny z jednej strany do kovu. Elektrochemický roztok zložky z uhličitanu draselného a ťažkej vody zatiaľ tlačí do terča z druhej strany dodatočné palivo pri napätí 1 V.

Tento inovatívny inžiniersky prístup rapídne zvyšuje hustotu atómov deutéria, ktoré zostávajú uväznené v štruktúre paládia. Umelo zvýšená koncentrácia atómového paliva vedie k omnoho častejším vzájomným zrážkam a úspešným jadrovým fúznym udalostiam. Výskumníci sa zamerali na prísne počítanie vygenerovaných neutrónov, aby eliminovali všetky pochybnosti spojené so samotným meraním vyžiareného tepla.

Na detekciu žiarenia poslúžil scintilačný detektor analyzujúci výlučne hľadanú jadrovú signatúru. Ochranný softvérový systém dokázal počas meraní úspešne odfiltrovať a vyradiť viac ako 99,9999 % okolitých rušivých vplyvov gama žiarenia. V prvej fáze chodu len s plazmou a jednosmerným napätím -30 kV sa produkcia ustaľovala na 130 až 140 neutrónov za sekundu.

Po spustení sprievodnej elektrochemickej zložky došlo k pozorovateľnému ďalšiemu nárastu reakčnej jadrovej aktivity. Dôsledné opakované merania z 3 testovacích sérií odhalili stabilné finálne počty na úrovni 156,7, 159,2 a 164,3 neutrónov za 1 sekundu. Integrácia elektrochémie zvýšila sledovanú rýchlosť termonukleárnej fúzie v priemere o celých 15 %.

V kontrolnom experimente inžinieri cielene nahradili v zariadení ťažkú vodu za čistú bežnú vodu. Táto malá úprava spôsobila okamžitý a výrazný pokles celkovej tvorby voľných neutrónov o 88,3 %. Riadiaci proces plynule spotrebovával 15 W vonkajšej elektrickej energie, pričom zaznamenaný neutrónový výťažok zodpovedal výkonu sotva 10^-9 W.

Aktuálny testovací systém pochopiteľne neslúži ako zdroj s vyprodukovaným kladným energetickým prebytkom pre rozvodnú sieť. Zariadenie momentálne figuruje ako platforma na prepojenie nízkoenergetických elektrochemických dejov a jadrových procesov v pásme megaelektrónvoltov. Do budúcna plánujú výskumníci otestovať materiály s vyššou vnútornou kapacitou na deutérium, akými sú napríklad niób a titán.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Experimentálny koncept duálneho plnenia odhaľuje nepreskúmané cesty pre budúci výskum fúznych zdrojov pre čistú energetiku.

Zdroj: thebrighterside.news foto: UBC

Zobrazit Galériu