Keď sa vedcom podarí zrealizovať myšlienku riadenej termonukleárnej syntézy, získa ľudstvo prakticky nevyčerpateľný zdroj energie. Termojadrové elektrárne sú považované za ekologicky čisté, v porovnaní s jadrovými v nich nedochádza k výbušným reakciám a na rozdiel od spaľovania uhľovodíkov nedochádza k exhalácii kysličníka uhličitého a oxidu dusíka, ktoré prispievajú ku globálnemu otepľovaniu a znečisťujú životné prostredie. Viac ako to, neutróny z termonukleárnej syntézy dokážu zničiť rádioaktívny odpad v jadrových elektrárňach.
Pokusy v oblasti termonukleárnej syntézy prebiehajú po celom svete na špeciálnych zariadeniach tokamakoch, v ktorých je ohrievaný plyn ľahkých prvkov, vodíka, deutéria a trícia na 100 miliónov stupňov, kvôli čomu vzniká plazma: plyn z nabitých častíc, iónov a elektrónov. Zahriate ióny plazmy narážajú na seba rovnako ako v hĺbke Slnka. Pritom vznikajú jadrá hélia a uvoľňujú sa neutróny, ktorých energia, ktorá prevyšuje výdavky na zahrievanie plazmy, môže byť použitá v priemysle a energetike.
Hlavnou úlohou fyzikov je naučiť sa udržať plazmu vnútri termojadrových zariadení s pomocou silného magnetického poľa dosť dlhú dobu. Za týmto účelom je potrebné, nielen vedieť, ktoré procesy prebiehajú v tejto plazme, ale mať ich matematický popis, aby existovala možnosť ich riadiť. Znalosť iónových procesov v plazme je potrebná aj pre projektovanie veľkých zariadení, ako je medzinárodný termonukleárny reaktor ITER.
Globus–M
V Ioffeho ústave majú unikátne experimentálne termojadrové zariadenie, sférický tokamak Globus–M na výskum správania plazmy v laboratórnych podmienkach a nie v reaktore.
Pracovníci ústavu preskúmali a popísali proces iónovej výmeny tepla v plazme tokamaku Globus–M. Práci napomohol grant prezidentského programu výskumných projektov Ruského vedeckého fondu.
“Potvrdili sme, že osobitosti fyzikálnych procesov v plazme sférického tokamaku Globus–M bránia vzniku dodatočnej straty tepla iónovým kanálom kvôli turbulencii plazmy. Znamená to, že zariadenie tohto typu je dobrým základom pre vývoj nového kompaktného zdroja termojadrových neutrónov,” uvádza správa pre tlač Ruského vedeckého fondu slová vedúceho výskumu, kandidáta fyzikálno matematických vied Gleba Kurskijeva.
Termojadrová syntéza (fúzia) je tým efektívnejia, čím je lepšie zahriatie plazmy, čo potrebuje silné magnetické pole a elektrický prúd v plazme. Naopak turbulencie iónov plazmy bránia efektívnemu zahriatiu: miesto užitočných zrážok sa ióny odchyľujú a odchádzajú z plazmy, čo porušuje jej tepelnú izoláciu. Vedci zhodnotili vo svojom výskume mieru prenosu tepla vo sférickom tokamaku Globus–M.
“Experimentálne potvrdený model výpočtu parametrov zahriatia plazmy umožní vyprodukovať kompaktný zdroj vysoko energetických neutrónov, ktoré sa dajú použiť na delenie ťažkých jadier. V tomto procese sa tiež dá získať energia. Náš výskum podstatne urýchli vývoj a zavedenie účinnejších jadrových systémov, ktoré používajú ako fúziu, tak delenie,” vysvetlil Gleb Kurskijev.
Daný výskum vedcov dopĺňa základné znalosti, získané v dôsledku experimentov v podobných európskych a amerických zariadeniach. Po zhrnutí výsledkov experimentov bude potom možné naprojektovať dokonalejšie zariadenie pre jadrové reakcie syntézy, myslia si vedci.

























