Lasery sposobem na kontrolowaną fuzję

W publikacji, która ukazała się w czasopiśmie "Laser and Particle Beams", prof. Heinrich Hora z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii w Sydney i jego koledzy z międzynarodowego zespołu twierdzą, że syntezy wodoru można skutecznie, efektywnie i bez radioaktywnych odpadów dokonać za pomocą techniki opartej na potężnym laserze, który w ciągu jednej bilionowej części sekundy dostarczyłby 10 biliardów watów mocy. Dzięki temu, według autorów pracy, możliwa byłaby czysta fuzja wodoru z izotopem boru, z której otrzymamy wyłącznie energię bez odpadów radioaktywnych. Naukowcy szacują, że jeśli nie napotkają żadnych poważniejszych problemów natury technicznej, są w stanie stworzyć prototyp takiego laserowego reaktora termojądrowego w ciągu dziesięciu lat.

Naśladująca procesy zachodzące w gwiazdach fuzja jądrowa - czyli proces łączenia lżejszych jąder w cięższe – jest teoretycznie niezwykle wydajną metodą produkcji energii. Jednak wewnątrz reaktorów termojądrowych powstają ekstremalnie wysokie ciśnienia oraz temperatury rzędu nawet 100 mln stopni Celsjusza. Podtrzymanie takiego procesu przy dzisiejszych możliwościach technologicznych pozostaje niezwykle trudne. Głównym nurtem badań jest póki co próba opanowania i przedłużenia trwania plazmy za pomocą silnych pół elektromagnetycznych. Uczeni z Australii proponują więc alternatywną metodę, potwierdzoną w eksperymentach i w symulacjach.

"Z punktu widzenia inżynierii nasze podejście wydaje się o wiele prostsze, ponieważ paliwa i odpady są bezpieczne, reaktor nie będzie potrzebował wymiennika ciepła i generatora turbin parowych, a niezbędne lasery są już dostępne na rynku", pisze prof. Hora. Wodorowo-borowa reakcja fuzji H-11B jest aneutroniczna, czyli nie wymaga działania neutronów ani ich wytwarzania. Żadne z wejść reaktora nie jest radioaktywne. Produktem "odpadowym" staje się nieszkodliwy hel. Ani produkty wejściowe, ani wyjściowe nie są toksyczne. Zdaniem prof. Hory, "reakcja 12 mg paliwa boru jest w stanie wytworzyć ponad 1 GJ energii, co odpowiada prawie 278 kWh".