Termojaderná fúze

[Alchymista]

To tiež, aj keď "sústredenie v čase" mi pripadá dôležitejšie - oni sa tam hrajú na intervaly nanosekúnd, či skôr pikosekúnd.
Tie záblesky laseru sú tak krátke, že tam skutočne lieta "meter svetla" alebo ani toľko nie.

[kenavf]

Takže "metr piv" už máme a k tomu nám pribudol "metr svetla". Holt tomu sa povie evolúcia.
BTW výstrel z tanku je cca 15Mj.

[Alchymista]

Až na to, že vyrobiť "meter svetla" vyžaduje nielen zručnosť, ale aj hodne obskurné vedomosti... V časovej rovine je to zhruba jedna tristomiliontina sekundy - alebo tri miliardtiny sekundy - alebo 3 nanosekundy. Alebo ešte inak - jedna perioda z 300 megahertz.

[Alchymista]

Lithium nie je len do baterii, ale perspektivne aj palivo pre fuzne reaktory (len sa o tom príliš nehovorí)

p + 6Li → 4He (+1.7 MeV) + 3He (+2.3 MeV)

2D + 6Li → 2× 4He (+22.4 MeV)
2D + 6Li → 4He + 3He + n (+2.56 MeV)
2D + 6Li → 7Li + p (+5.0 MeV)
2D + 6Li → 7Be + n (+3.4 MeV)

3He + 6Li → 2× 4He + p (+16.9 MeV)

Reakcie lithia s deuteriom a heliom3 sú silne tepelne závislé (tj závislé na kinetickej energii atomov), len si nepamätám, v akom poradí sa uplatňujú.
Hrajú extrémne dôležitú úlohu pri zrodení hviezd - sú v podstate prvé, ktoré sa spúšťajú pri tvorbe a formovaní mladých hviezd typu T-Tauri a uplatňujú sa aj u hviezd patricich k objektom typu Herbig-Haro.

Mnohým je určite označenie "deuterid líthia" povedomé - táto zlúčenina je hlavným palivom vo vodíkovej bombe.

[vytrezvitel]

Lithium nie je len do baterii, ale perspektivne aj palivo pre fuzne reaktory (len sa o tom príliš nehovorí)

p + 6Li → 4He (+1.7 MeV) + 3He (+2.3 MeV)

2D + 6Li → 2× 4He (+22.4 MeV)
2D + 6Li →4He + 3He + n (+2.56 MeV)
2D + 6Li → 7Li + p (+5.0 MeV)
2D + 6Li → 7Be + n (+3.4 MeV)

3He + 6Li → 2× 4He + p (+16.9 MeV)

Reakcie lithia s deuteriom a heliom3 sú silne tepelne závislé (tj závislé na kinetickej energii atomov), len si nepamätám, v akom poradí sa uplatňujú.
Hrajú extrémne dôležitú úlohu pri zrodení hviezd - sú v podstate prvé, ktoré sa spúšťajú pri tvorbe a formovaní mladých hviezd typu T-Tauri a uplatňujú sa aj u hviezd patricich k objektom typu Herbig-Haro.

Mnohým je určite označenie "deuterid líthia" povedomé - táto zlúčenina je hlavným palivom vo vodíkovej bombe.

Žádná z reakcí, kterou uvádíte, se v pozemským realizacích fúze neuplatňuje. Na zemi fúzuje výhradně deuterium s tritiem. Li slouží jako generátor tritia přes reakce: n+6Li -> 4He + t nebo n+7Li -> 4He + t + n. Druhá reakce měla za následek poněkud větší explozi, než se čekalo, pří testu Castle Bravo.

[Alchymista]

Dobrá pripomienka.
Je však treba mať na pamäti, že väčšina realizovaných fúzií bola "neriadených", všetky realizované vyžadujú umelo pripravené tricium a pri použití líthia ako zdroja trícia aj veľmi silný zdroj neutrónov.

Celkom by ma zaujímalo, ako vyzerajú teplotné závislosti a závislosti na hustote plazmy pre všetky tieto fúzne reakcie...

Pretože reakcia realizovaná v pozemských podmienkach, či už pri výbuchu alebo v tokamakoch
2D + 3T -> 4He + n
sa vo hviezdach neuplatňuje takmer vôbec - azda okrem výbuchov supernov. Jednoducho preto, že trícium má príliš krátky polčas rozpadu, len 12,3 roku.

Reakcia deuteria s heliom3
2D + 3He -> 4He + p + 18,35MeV

[Alchymista]

hmmm... Takže, ak som to pochopil správne, reakcie D+Li sa začínajú uplatňovať pri energiách častíc 10-100x vyšších ako reakcie D+T a D+D

[kenavf]

Helion má 1 miliardu dolarů a 3 roky na rozjezd fúzní energetiky
Americká společnost Helion Energy ohlásila šibeniční termín rozjezdu 50 MW fúzní elektrárny, která by měla v roce 2028 dodávat elektřinu Microsoftu.

https://www.osel.cz/13888-helion-ma-1-m ... e_vignette

[Alchymista]

https://phys.org/news/2025-01-chinese-a ... power.html (January 21, 2025 )
Čínske „umelé slnko“ je rekordom vo výrobe energie z jadrovej syntézy

Experimentálny pokročilý supravodivý tokamak (EAST), všeobecne známy ako čínske „umelé slnko“, dosiahol pozoruhodný vedecký míľnik, keď udržal stabilný stav vysokokondenzačnej plazmy počas pôsobivých 1 066 sekúnd. Tento úspech, ktorý sa dosiahol v pondelok (20.1.2025), predstavuje nový svetový rekord a významný prelom v úsilí o výrobu energie z jadrovej syntézy.

Trvanie 1 066 sekúnd je rozhodujúcim pokrokom vo výskume jadrovej syntézy. Tento míľnik, ktorý dosiahol Inštitút fyziky plazmy (ASIPP) v Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) Čínskej akadémie vied, ďaleko prekonáva predchádzajúci svetový rekord 403 sekúnd, ktorý tiež stanovila EAST v roku 2023.

Konečným cieľom vývoja umelého Slnka je replikovať procesy jadrovej fúzie, ktoré prebiehajú na Slnku, a poskytnúť tak ľudstvu neobmedzený a čistý zdroj energie a umožniť výskum mimo našej slnečnej sústavy.

Vedci na celom svete venovali tomuto ambicióznemu cieľu viac ako 70 rokov. Výroba elektrickej energie zo zariadenia na jadrovú syntézu však zahŕňa prekonanie kľúčových výziev vrátane dosiahnutia teploty presahujúcej 100 miliónov stupňov Celzia, udržania dlhodobej stabilnej prevádzky a zabezpečenia presnej kontroly procesu syntézy.

„Zariadenie na jadrovú syntézu musí dosiahnuť stabilnú prevádzku s vysokou účinnosťou počas tisícov sekúnd, aby umožnilo samoudržiavajúcu sa cirkuláciu plazmy, ktorá je nevyhnutná pre nepretržitú výrobu energie v budúcich elektrárňach na jadrovú syntézu,“ povedal SONG Yuntao, riaditeľ ASIPP a zároveň viceprezident HFIPS. Povedal, že nedávny rekord je monumentálny a predstavuje rozhodujúci krok k realizácii funkčného fúzneho reaktora.

Podľa Gong Xianzu, vedúceho oddelenia fyziky a experimentálnej prevádzky EAST, bolo od posledného kola experimentov zmodernizovaných niekoľko systémov zariadenia EAST. Napríklad vykurovací systém, ktorý predtým pracoval s výkonom ekvivalentným takmer 70 000 mikrovlnným rúram v domácnostiach, teraz zdvojnásobil svoj výkon pri zachovaní stability a kontinuity.

Od svojho vzniku v roku 2006 slúži zariadenie EAST ako otvorená testovacia platforma pre čínskych aj zahraničných vedcov na vykonávanie experimentov a výskumu v oblasti jadrovej syntézy.

Čína sa v roku 2006 oficiálne pripojila k programu Medzinárodného termonukleárneho experimentálneho reaktora (ITER) ako jeho siedmy člen. Na základe dohody je Čína zodpovedná za približne 9 % výstavby a prevádzky projektu, pričom ASIPP slúži ako hlavná inštitúcia pre čínsku misiu.

ITER, ktorý sa v súčasnosti buduje v južnom Francúzsku, sa má po dokončení stať najväčším fyzikálnym experimentom s magnetickým udržiavaním plazmy na svete a najväčším experimentálnym tokamakovým reaktorom jadrovej fúzie.

V posledných rokoch spoločnosť EAST neustále dosahuje prelomové pokroky v režime vysokej konformity, ktorý je základným prevádzkovým režimom pre experimentálne reaktory jadrovej syntézy, ako je ITER a budúci čínsky testovací reaktor jadrovej syntézy (CFETR). Tieto úspechy poskytujú neoceniteľné poznatky a referencie pre globálny vývoj fúznych reaktorov.

„Dúfame, že prostredníctvom EAST rozšírime medzinárodnú spoluprácu a prinesieme energiu jadrovej syntézy do praktického využitia pre ľudstvo,“ povedal SONG.

V meste Hefei v čínskej provincii Anhui, kde sa EAST nachádza, sa v súčasnosti buduje nová generácia experimentálnych zariadení na výskum jadrovej syntézy. Cieľom týchto zariadení je ďalej urýchliť vývoj a využívanie energie jadrovej syntézy.