Термоядерна енергія може використовувати ядерні відходи атомних електростанцій як своє джерело.

Американський науковець у галузі фізики запевняє, що його ініціатива щодо застосування ядерних відходів у якості пального для термоядерного синтезу здатна забезпечити отримання екологічної енергії з нижчими витратами.

Ядерні відходи можуть бути перетворені на рідкісний ізотоп, який є необхідним для процесу термоядерного синтезу, що дозволяє генерувати майже безмежну чисту енергію. Радіоактивний ізотоп водню, відомий як тритій, не зустрічається в природних умовах на Землі. Його виробництво можливе лише в обмежених обсягах, і цей процес є досить витратним. Теренс Тарновскі, фізик з Лос-Аламоської національної лабораторії, висловлює думку, що тритій можна отримати з побічних продуктів ядерного поділу, які утворюються в існуючих ядерних реакторах на атомних електростанціях, згідно з інформацією Live Science.

Термоядерний синтез — це явище, при якому легкі атомні ядра об'єднуються, утворюючи важчі ядра. Наприклад, у ядрі Сонця водень перетворюється на гелій. Цей процес супроводжується вивільненням величезних обсягів термоядерної енергії. Вважається, що контрольований термоядерний синтез на Землі може стати джерелом майже безмежної та екологічно чистої енергії для людства. Для цього вчені планують використовувати реакцію синтезу тритію та дейтерію — ізотопів водню. Проте наразі термоядерний синтез не здатний забезпечити масове виробництво енергії, яке б дозволило створити термоядерні електростанції, подібні до атомних. Основною перешкодою є те, що на початковому етапі для запуску термоядерного синтезу витрачається більше енергії, ніж вдається отримати в процесі. До того ж, виготовлення пального для термоядерного синтезу, тритію, є дуже витратним.

Тарновскі висловлює думку, що перше покоління реакторів на термоядерних електростанціях, ймовірно, буде застосовувати тритій для генерації енергії. Він підкреслює, що для ефективного функціонування майбутніх термоядерних реакторів необхідно знайти новий, більш економічний спосіб виробництва тритію.

Сучасні атомні електростанції функціонують на основі процесу ядерного поділу, під час якого атоми розпадаються, вивільняючи величезну кількість енергії. Проте цей процес супроводжується утворенням значних обсягів довгоживучих радіоактивних відходів. Відпрацьоване ядерне паливо містить непридатний для подальшого використання уран і плутоній, а також продукти поділу, такі як ізотопи стронцію та йоду, які можуть залишатися небезпечними протягом сотень мільйонів років.

Тарновскі пропонує новий підхід для отримання тритію з великої кількості все ще активних ядерних відходів, застосовуючи прискорювач частинок для розщеплення атомів у цих матеріалах. Внаслідок розщеплення атоми пройдуть через ряд реакцій, в результаті яких буде отримано тритій.

Фізичні розрахунки свідчать, що даний спосіб виробництва тритію дозволить отримувати 2 кілограми водневого ізотопу щорічно. Ця кількість тритію, за умови його застосування в термоядерному синтезі, здатна забезпечити електроенергією тисячі домогосподарств у США протягом року.

Тарновскі переконаний, що його система дозволить виробляти тритій у десять разів більше, ніж це робиться в даний час, використовуючи ту ж саму кількість енергії. Наразі вартість виготовлення одного кілограма тритію в США становить близько 33 мільйонів доларів. Як зазначає фізик, його підхід є значно економічнішим. Крім того, у США накопичено тисячі тонн ядерних відходів, зберігання яких є дорогою справою і може становити загрозу для навколишнього середовища.

Відповідно до слів Тарновскі, технологія для виробництва тритію може бути реалізована вже сьогодні. Проте, перш ніж фізик зможе розробити детальну концепцію функціонування системи тритієвого виробництва, необхідно виконати значний обсяг робіт. Незважаючи на це, Тарновскі впевнений у перспективності своєї ідеї.

Як повідомляв Фокус, науковці вперше синтезували сполуку, що складається із золота та водню, яка може стати важливим кроком у розвитку технологій для контролю термоядерного синтезу.

Фокус також повідомляв, що вчені вперше за півстоліття змогли роздрукувати зразки місячного ґрунту та зробили значне відкриття стосовно історії Місяця. Минуло 53 роки від моменту, коли астронавти востаннє привезли зразки з супутника Землі, а ці матеріали все ще відкривають нові горизонти для наукових досліджень.

Інші публікації

У тренді

informnauka

Використання будь-яких матеріалів, що розміщені на сайті, дозволяється за умови посилання на данний сайт.

© Новини зі світу науки - informnauka.com. All Rights Reserved.