Branduolių sintezės energetika žengia į naują lygį
Jau pra­ėjo de­šimt­me­čiai kaip bran­duo­lių sin­te­zės ener­gi­ja at­ro­do ne­įma­no­mas mū­sų ener­ge­ti­nių prob­le­mų spren­di­mas. Ener­gi­jos kū­ri­mas nau­do­jant bran­duo­lių sin­te­zę at­ro­dė ne­įma­no­mas be ra­dioak­ty­vių at­lie­kų, bet tik iki šiol. Nau­jo­jo Pie­tų Vel­so uni­ver­si­te­to teo­ri­nės fi­zi­kos prof. Hein­rich Ho­ra su tarp­tau­ti­ne moks­li­nin­kų gru­pe su­kū­rė la­ze­riais pa­grįs­tą tech­ni­ką, su­ku­rian­čia bran­duo­lių sin­te­zę be jo­kių ra­dioak­ty­vių at­lie­kų.

Publikuotame tyrime, kuris paskelbtas moksliniame žurnale „Laser and Particle Beams“, tyrėjai nustatė, kad galima atlikti branduolių sintezę panaudojant du galingus lazerius, kurie sažadina vandenilio ir boro tarpusavio reakciją. Lazeriai yra panaudojami tikslioms nelinijinėms jėgoms, kurios suspaudžia branduolius. Ši technika skiriasi nuo ankstesnių bandymų, kai toroidinėse kamerose buvo naudojami didelio stiprumo magnetai, skirti pakelti radioaktyviojo kuro temperatūrą iki Saulės temperatūros.

Hora dar 1970-aisiais numatė, kad branduolių sintezė gali būti susijusi su vandeniliu ir boru, o tam net nereikia pasiekti terminės pusiausvyros – „manau, kad tai lemia mūsų nusistovėjęs požiūris prieš visas kitas branduolių sintezės technologijas“. Nors taikant naująjį metodą branduolių sintezė dar nebuvo pasiekta, tarptautiniai bendradarbiai ir ekspertai jau apsvarstė šį tyrimą ir mano, kad pasiekti branduolių sintezę naudojant vandenilį ir borą yra visiškai įmanoma.

Vandenilio ir boro sintezės vienas labai svarbus teigiamas aspektas, be to, kad teoriškai ši sintezė yra įmanoma, yra tai, kad jo pirminėje reakcijoje nėra neutronų. Tai reiškia, kad šios sintezės proceso metu nesukuriamas radioaktyvumas. Branduolių sintezės energetika dažnai kritikuojama ne vien tik dėl galimos realios konkurencijos kitoms energetikos šakoms, bet ir dėl galimų milžiniškų radioaktyvių atliekų kiekių.

Net jei viskas ir būtų ėję pagal planą, ankstesnės branduolių sintezės technologijos galėjo būti per daug pavojingos, netgi techniškai sunkiai realizuojamos bei sukūrusios didelius kiekius radioaktyvių atliekų. Tad nors šis branduolių sintezės metodas gal ir nėra idealus, atrodo ne tik gerokai saugesnis, bet ir technologiniu-energetiniu požiūriu lengviau įgyvendinamas. O dėl naudojamų medžiagų, šis metodas gali būti daug lengviau pakartotas.

Hora vaizdžiai aiškina, kad „iš inžinerinės perspektyvos mūsų projektas yra gerokai paprastesnis nei pirmtakai, nes tiek kuras, tiek proceso metu atsirandančios atliekos yra saugios. Reaktoriui nereikės šilumokaičio ir garo turbinų generatoriaus, o lazerius, kurių mums reikės, galima įsigyti praktiškai parduotuvėje“.

Hora labiausiai džiaugėsi ne vien tik dėl paties tyrimo sėkmės, bet dėl didžiulio šio metodo potencialo sukurti daug daugiau energijos lyginant su ankstesniais branduolių sintezės metodais. „Įdomiausia yra matyti šias reakcijas, patvirtintas eksperimentuose ir modeliavimuose. Ir ne tik todėl, kad tai įrodo kai kuriuos mano ankstesnius teorinius darbus, bet ir dėl lazerio inicijuotos grandininės reakcijos gaunamo milijardą kartų didesnio energijos kiekio nei terminės pusiausvyros sąlygomis“.

Nuo šio tyrimo publikacijos iki branduolių sintezės technologijos galutinio sukūrimo Horai su kolegomis teks nueiti ilgą kelią. Tačiau tyrėjų komanda juda į priekį ir tai labai svarbu besikeičiančios energetikos kontekste.