Descoperirea fuziunii nucleare în context

Luna trecută, instalația națională de aprindere de la Laboratorul Național Lawrence Livermore (LLNL) din California a anunțat un progres semnificativ în cercetarea fuziunii nucleare. De atunci, o serie de oameni m-au întrebat ce înseamnă cu adevărat această descoperire.

Mai întâi, să discutăm câteva elemente de bază ale fuziunii nucleare. Centralele nucleare de astăzi se bazează pe fisiunea nucleară, care este împărțirea unui izotop greu precum uraniul-235 în doi izotopi mai mici. (Izotopii sunt doar forme diferite ale unui element).

În termeni simpli, fisiunea nucleară este ca și cum ați trage un glonț mic în centrul izotopului, ceea ce îl face să devină instabil și să se scindeze. Când se împarte, eliberează o cantitate enormă de energie (masa și energia sunt legate de celebra ecuație a lui Einstein E = Mc²). Acea energie poate fi apoi transformată în electricitate.

Cu toate acestea, una dintre principalele obiecții la fisiunea nucleară este că produsele secundare ale fisiunii sunt foarte radioactive și multe dintre ele sunt de lungă durată. Cu alte cuvinte, ele reprezintă un pericol pentru viață dacă nu sunt manipulate corespunzător. Aceste produse secundare radioactive sunt motivul pentru care unii se opun energiei nucleare.

Fuziunea nucleară, care este sursa de putere pentru stele precum soarele nostru, este diferită. Prin fuziune, forțați izotopii mai mici împreună pentru a forma izotopi mai mari. De obicei, aceasta implică combinarea izotopilor hidrogenului - cel mai mic element - pentru a forma heliu. Această reacție eliberează și mai multă energie decât reacția de fisiune, dar, mai important, nu produce niciun produs secundar radioactiv pe termen lung. De aceea, fuziunea nucleară este adesea numită „Sfântul Graal” al producției de energie.

Deci, care este problema? Acei mici izotopi de hidrogen sunt foarte rezistenți la fuziune. Este nevoie de presiune uriașă și temperaturi ridicate (cum sunt prezente în soare) pentru a le forța să fuzioneze. Este foarte diferit de fisiunea nucleară, care are loc relativ ușor. Astfel, deși fuziunea poate fi realizată în armele nucleare, cercetătorii au petrecut zeci de ani încercând să creeze o reacție de fuziune controlată care ar putea fi folosită pentru producerea de energie.

De-a lungul anilor, au fost anunțate multe „descoperiri”. Cea care a fost anunțată luna trecută a fost că, pentru prima dată, oamenii de știință au obținut mai multă energie din procesul de fuziune decât au trebuit să pună în ea. Eforturile anterioare care au realizat fuziunea necesitau mai multe intrări de energie decât a produs reacția de fuziune.

Deci, aceasta marchează o descoperire semnificativă. Dar cât de aproape suntem de dezvoltarea reactoarelor comerciale de fuziune?

Iată o analogie pe care am folosit-o pentru a o pune în context. Au fost multe repere pe drumul către călătoriile aeriene comerciale. Frații Wright au zburat primul zbor cu motor de succes din istorie în decembrie 1903. Mai aveau 16 ani până la primul zbor transatlantic. Dar, primul avion comercial de mare succes, Boeing 707 a fost introdus până în 1958.

Gluma de lungă durată a fost întotdeauna că fuziunea nucleară comercială este la 30 de ani distanță. În realitate, asta înseamnă pur și simplu că încă nu putem vedea calea completă pentru a ajunge acolo. Recenta descoperire este cu siguranță o piatră de hotar pe calea fuziunii nucleare comerciale. Dar s-ar putea să fim încă la 30 de ani de a vedea realizarea comercială a fuziunii nucleare.