У постројењу америчке националне лабораторије Лоренс Ливермор, у Калифорнији, истраживачи су успели да постигну контролисану фузију, што би могло да реши све наше проблеме са енергијом у будућности
Наизглед, ништа ново. Циник би могао рећи да је примена нуклеарне фузије почела још када је на атолу Ениветак, који је део Маршалских острва, у Тихом океану, извршена нуклеарна проба са кодним именом Ивy Мике. Овај атол, некада давно немачка колонија, потом део империјалног Јапана, америчка војска је освојила 1944. након петодневне битке, да би на њему током Хладног рата било извршено чак 48 нуклеарних проба.
У оквиру пробе која је изведена 1. новембра 1952. године, на атол је бачена и прва атомска бомба која је потпуно дезинтегрисала осртвце Елугелаб, а чија енергија није ослобођена у процесу фисије, него је била заснована на нешто другачијем феномену – на процесу названом фузија. Совјети су брзо сустигли Американце и на овом терену и почела је ера разорних термонуклеарних, фузионих бомби, које су чак 1000 пута јаче од оних, фисионих, какве су бачене на Хирошиму и Нагасаки.
Међутим, за разлику од фисије, где је развој нуклеарних оружја текао упоредо са развојем мирнодопских нуклеарних реактора који могу да производе електричну енергију (и могу заиста много да је произведу), фузија осим за најразорнија оружја која је човек направио до сада није коришчена ни за шта продуктивно и корисно за свакодневни живот људи. Заправо, било је потребно пуних седамдесет година да то постане могуће.
Ових дана, медији широм света извештавају о историјском експерименту са фузијом чији је фасцинантан резултат 5. децембра објавило америчко Министарство енергије (ДОЕ). Наиме, у постројењу националне лабораторије Лоренс Ливермор, у Калифорнији, амерички истраживачи су успели да постигну контролисану фузију током које су, први пут у историји, произвели више енергије него што је уложено у покретање реакције. Ово преломно достигнуће најављује нову епоху у могућим применама фузије, а то би заиста могло – онако како се то десило у првој индсутријској револуцију или током ове данашње, дигиталне – да драматично промени живот који познајемо.
Смештена око 70 километара источно од Сан Франциска, ова некада тајна и строго затворена лабораторија успела је у подухвату коме се физичари надају још откако је 1927. године аустралијски физичар Маркус Олифант, као студент који је у Кембриџу радио на опреми угледног Ернеста Радерфорда, открио да два језгра водоника фузијом постају хелијум и да се притом ослобађа завидна енергија. Радови Ханса Бетеа и низа астрофизичара показали су да се у таквом процесу унутар звезда “ствара” њихова енергија. Снови о контроли енергије звезда, са њеним ослобађањем у термонуклеарним оружјима претворили су се у кошмар, али научници никад нису престали да покушавају да зауздају фузију и постану њени господари.
Контрола над енергијом која се добија фузијом представља достигнуће које би једног дана могло да омогући човекову контролу над једним непресушним извором енергије, због чега би климатске промене, сагоревање фосилних горина, па и фисиони рекатори отишли у историју. Очекује да би само један фузиони реактор једног дана могао да производи довољно енергије за територију величине Балкана, а само неколико таквих би снабдевало целу Европу. Свет у коме би толико енергије било доступно изгледао би сасвим другачије од нашег. Није извесно колико времена ће проћи и колико би изградња таквих реактора могла коштати, али сада је јасно да су могући на онај начин на који је то учињено у Калифорнији.
Фузија је нуклеарни феномен и могућа је због деловања сила унутар атомског језгра, исто као и фисија. Но, фисиони реактори енергију добијају у рекацијама које подразумевају цепање тешких, и притом радиоактивних, језгара атома, док фузија, сасвим супротно, почива на феномену спајања лаганих језгара, тако што се језгра водоника спајају у хелијум и у разлици, ослобађају запањујућу енергију.
Код ових реактора се зато не користи неугодно уранијумско гориво, већ обичан, свуда доступан и готово бесплатан водоник. Природа је притом хтела да се у фузионим процесима ослобађа хиљаду пута више енергије него при фисији, због чега су такозване фузионе бомбе хиљаду пута јаче од фисионих. Највећа икад детонирана нуклеарна направа, совјетска Цар бомба, која је 1961. године детонирана са снагом од чак 50 мегатона, заснована је на процесу фузије.
Контролисана фузија и практична примена ове енергије до сада је била недостижна због наизглед наивног, али нерешивог техничког изазова – најједноставније речено, температуре које се достижу при фузионим процесима равне су онима на Сунцу и на Земљи није могуће наћи материјал и посуду у којој се такав процес може одржавати.
Совјетски Савез је током 20. века успео да развије реакторе који уместо зидова користе снажна магнетна поља, а на бази ове идеје развија се и велики европски ИТЕР експеримент, као и слични пројекти у Кини.
Но, сви ови покушаји још увек троше више енергије за покретање процеса (пре свега, за одржавање тако снажних поља), него што могу да произведу. Експеримент у лабораторијама Лоренс Ливермор почива на нешто другачијој идеји – фузиони материјал се одржава не уз помоћ магнета, него помоћу 192 изузетно снажна ласера.
Слободан Бубњевић
Извор: Време
