Do vývoje nových fúzních materiálů navíc stále výrazněji vstupuje umělá inteligence
Shutterstock.com
Nový objev
Nová naděje pro jadernou fúzi: Titan a palladium mohou usnadnit vznik fúzní reakce
Vědci objevili způsob, jak pomocí speciálních materiálů zvýšit četnost fúzních reakcí mezi jádry deuteria. Titan a palladium by mohly pomoci hledat cestu k fúzi při méně extrémních podmínkách.
editor
Jaderná fúze je považována za jeden z nejslibnějších zdrojů čisté energie, její praktické využití ale stále naráží na zásadní problém: k udržení fúzní reakce jsou potřeba extrémní teploty a obrovské množství energie.
Vědci z University of California, Davis, a Lawrence Berkeley National Laboratory nyní ukázali, že část řešení by mohla ležet v samotných materiálech reaktoru.
Výzkum publikovaný v časopise Nature Communications ukázal, že kovové fólie z titanu a palladia dokážou za určitých podmínek výrazně zvýšit četnost fúzních reakcí mezi jádry deuteria. Reakce přitom probíhaly při nižších teplotách, než jaké jsou běžně spojovány s fúzí.
Nejde zatím o vytvoření fúzního reaktoru ani o důkaz, že lze vyrábět elektřinu levněji. Význam objevu spočívá především v novém přístupu k vývoji fúzních technologií.
Dosud se materiály v reaktorech řešily především jako něco, co musí přežít extrémní teploty, záření a další náročné podmínky. Nový směr, označovaný jako „materials-driven fusion“, se na ně dívá jinak: materiál by mohl samotnou reakci aktivně podporovat.
„Dává vám to nový knoflík, kterým můžete otáčet,“ uvedl Arun Persaud z Berkeley Lab. Pokud vědci přesně pochopí, proč titan a palladium tento efekt vyvolávají, mohli by navrhovat další materiály, které budou schopny ovlivňovat rychlost fúzních reakcí.
Právě vysoké teploty představují jednu z největších překážek komerční fúze. Současné experimenty vyžadují extrémní podmínky a velké energetické vstupy.
Zároveň takové prostředí představuje obrovskou zátěž pro materiály uvnitř zařízení. Jakýkoli způsob, který by umožnil dosahovat požadovaných reakcí při mírnějších podmínkách, by proto mohl mít značný význam.
Výzkum může mít dopad i mimo výrobu elektřiny. Podle Berkeley Lab by lepší kontrola fúzních reakcí mohla v budoucnu vést k menším a účinnějším neutronovým generátorům využitelným například při kontrole nákladu, ve výzkumu planet nebo v medicíně.
Do vývoje nových fúzních materiálů navíc stále výrazněji vstupuje umělá inteligence. Ames National Laboratory například vyvíjí nástroj nazvaný DuctGPT, který kombinuje jazykové modely s fyzikálními výpočty a hledá materiály vhodné pro extrémní prostředí fúzních reaktorů.
Nová data z Berkeley Lab mohou podobné systémy dále zlepšit. AI totiž dokáže zpracovávat obrovské množství možných kombinací materiálů a vlastností, které by lidé jen obtížně testovali jednu po druhé.
K praktické fúzní elektrárně je stále daleko, nový výzkum však ukazuje další cestu, jak odstranit jednu z jejích největších technických překážek.
