Mezinárodní tým vědců vyzkoušel novou metodu výroby materiálů používaných ve fúzních reaktorech a zjistil, že je schopna vyřešit jednu z největších překážek, která lidstvu brání ve využívání energie z jaderné fúze.

Tajemství nového objevu spočívá v technologii výstavby fúzního reaktoru za pomoci nanokompozitních pevných látek vytvářejících kanály, kterými může z reaktoru uniknout nežádoucí helium.

Fúzní reaktor je schopen generovat přibližně čtyřnásobek síly jaderného štěpení, ale současné technologie jsou pro plné zvládnutí této technologie stále nedostatečné. V oblasti je několik zásadních překážek, které brání tomu, aby inženýři mohli jadernou fúzi využít jako spolehlivý obnovitelný energetický zdroj.

Proces jaderné fúze totiž nejenže vystavuje reaktory extrémním tlakům a teplotám, ale mezi atomy vodíku navíc vzniká vedlejší produkt helium, který doslova probublává konstrukčními materiály a může způsobovat jejich oslabování.

„Tyto heliové bubliny se dostanou doslova do středu silného kovu a zůstávají tam navždy uvězněny. Toto chování z dlouhodobějšího hlediska představuje obrovský konstrukční problém. Pokud se totiž uvnitř kovu nahromadí helia více, materiál se naprosto zničí,“ uvedl v tiskové zprávě konstrukční inženýr Michael Demkowicz.

Vědečtí pracovníci v rámci nového výzkumu testovali chování helia v nanokompozitních pevných materiálech a zjistili, že helium v těchto typech materiálů nevytváří bubliny jako v kovu. Místo toho vytvořilo v materiálech jakési žilky, kterými unikalo ven. I při značném množství helia, které prošlo materiálem, nedošlo k jeho trvalému poškození. Vytvořil se v něm komplexní cévní systém, kterým helium cestovalo z materiálu pryč.

Obnovitelná energie je nedílnou součástí celosvětového úsilí v boji proti změně klimatu. Přestože sluneční a větrná energie jsou v současné době nejvyužívanějšími zdroji, jejich účinnost není příliš vysoká. Odborníci se proto znovu zajímají o jadernou energii pokročilejších forem, jako je štěpení roztavené soli a jaderná fúze.

Experti z oblasti jaderné fyziky mají za cíl do roku 2030 vyrobit funkční a stabilní prototyp fúzního reaktoru. Celá řada světových institucí v souvislosti s tím hledá řešení, jak učinit jadernou fúzi plně kontrolovatelnou. Nový objev je proto důležitým milníkem a také ukazatelem toho, že fúzní reaktor se může stát brzy realitou.