📌 Podsetnik

Energija Sunca i zvezda

• U jezgru Sunca vladaju ekstremni uslovi: ogroman pritisak i temperatura oko 14 miliona K.
• Atomi su potpuno jonizovani i formira se plazma kroz koju se kreću visokoenergetski protoni.

Savladavanje Kulonove barijere

• Protoni se stalno sudaraju, ali ih odbojna Kulonova sila sprečava da se približe.
• Zbog ogromne temperature i pritiska, protoni postižu dovoljno veliku brzinu da mogu da savladaju odbojnu silu i priđu na domet jake nuklearne sile.

Zašto se fuzija završava na gvožđu?

• Teža jezgra imaju više protona → snažnija Kulonova odbojna sila.
• Energija koja bi se oslobodila njihovim formiranjem manja je od energije potrebne da se savlada Kulonova barijera.
• Gvožđe-56 je poslednje jezgro koje daje pozitivan energetski prinos fuzije.

Fuzija vs. fisija – energetski prinos

• Fuzija daje oko 11 puta veći energetski prinos od fisije iste mase materijala.

Fuzija na Zemlji – izazovi

• Potrebno je ostvariti ekstremne uslove temperature i pritiska i dovoljno dugo ih održati.
• Ključni problem: izolacija plazme na milionima Kelvina (nema materijala koji to može izdržati).

Tehnologije za kontrolisanu fuziju

1. Magnetno zadržavanje – Tokamak

• Jakim magnetnim poljem se zarobljavaju naelektrisane čestice plazme.
• Najpoznatiji projekat: ITER u Francuskoj.
• Cilj: postići uslove za oslobađanje fuzione energije i njenu konverziju u toplotu.

2. Inercijalna fuzija – lasersko sabijanje

• Mali pelet sa deuterijumom i tricijumom bombarduje se snažnim laserima.
• Spoljašnji sloj eksplodira, a unutrašnji se sabija do ekstremnih vrednosti pritiska i temperature.
• Potencijalno omogućava kratkotrajne uslove pogodne za fuziju.

Nekontrolisana fuzija – termonuklearna bomba

• Nekontrolisana fuzija se koristi u hidrogenskim bombama.
• Inicijalne uslove za fuziju obezbeđuje eksplozija fizione bombe.

Trenutni status

• Eksperimenti su u toku, ali još nema stabilnog energetskog prinosa većeg od uloženog.
• Fuzija ostaje nada za budući nepresušni izvor čiste energije.

Za detaljno objašnjenje uz animacije pogledajte video.