2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator - Termotuumasünteesi uuringud jõudsid uue teetähiseni
13.02.2014 16:24

Termotuumasünteesi uuringud jõudsid uue teetähiseni

Piret Pappel
Skype:
piret.pappel@ut.ee
Loe kommentaare (3)
Samal teemal (2)
Tagasi
Edasi

Livermore´i labori katsekamber, kus füüsikud üritavad vesinikkütust süüdata võimsa laseriga

Foto: Lawrence Livermore´i riiklik laboratoorium

Termotuumasüntees võiks pakkuda lahenduse inimkonna energiamuredele. Tähtedes ühinevad vesiniku tuumad pidevalt heeliumiks ja nii vabaneb suur kogus energiat. Maa peal saab selline reaktsioon toimuda ainult inimese loodud erilises keskkonnas.

Tuumasünteesi uuritakse erinevates laborites. USA Lawrence Livermore´i riiklikus laboratooriumis on füüsikute käsutuses kõige võimsamad laserid, millega vesinikutuumade ühinemisreaktsioon käima panna. Möödunud sügisel õnnestus sealsetel teadlastel saada esimest korda termotuumareaktsioonist rohkem energiat kui kulus vesinikkütuse süütamiseks.

Tuleviku termotuuma-elektrijaamas peaks toimuma ahelreaktsioon. Laseri või ülitugeva magnetvälja abil surutakse vesiniku raskete isotoopide segu ülitihedaks kogumikuks, kus temperatuur tõuseb miljonite kraadideni ja vallandab ahelreaktsiooni. 

Vesiniku tuumad ühinevad heeliumiks ja reaktsioonil vabaneva soojusega saab edasi toimetada tavalise inseneriteaduse abil. Kõige lihtsam on seda kasutada kasvõi turbiinide liikuma panemiseks nagu tehakse praegustes elektrijaamades.

Paraku on sellist tuumareaktsiooni väga raske kontrollida ja vesiniku süütamiseks kulub palju energiat. Livermore´i laboris on selleks võimas laser, mille kiired suunatakse väiksesse kullast kambrisse, kus paikneb plastkapsel jahutatud vesinikuisotoopide seguga. Laserkiired pommitavad kambrit, panevad selle kiirgama röntgenkiirgust ja suruvad kapsli kokku. Nii tõuseb temperatuur ja vesinikuaatomid hakkavad ühinema. 

Paraku on energiakaod väga suured. Näiteks neelab kütusekamber osa laserikiirte energiast ega lase sel vesinikukapslini jõuda.

Ajakirjas Nature ilmunud uurimuses kirjeldatud katses kasutasid uurijad erineva kujuga laserikiiri. Neil õnnestus saavutada olukord, kus termotuumareaktsioonis vabanes energiat pisut rohkem – umbes lambipirni paariminutilise põlemise jagu - kui kulutati selle saavutamiseks. 

Uurimisrühma juhi Omar Hurricane´i sõnul ületati kaua igatsetud sümboolne lävi. Siiski kulutab kogu eksperimendi käigushoidmiseks ikka veel rohkem energiat kui see tagasi toodab ja tõelise süütereaktsiooni tööle saamisest on füüsikud endiselt üsna kaugel.

17.02.2014 11:24
nujaa

antud seade energia kasutegur on alla. 2 %. See tähendab, et kui kulutad 1 gigad?auli energiat, saad sealt vähem kui 20 megadzauli tagasi.

Isegi Watti aurumasin oli efektiivsem tööriist, rääkimata kaasaegsetest auruturbiinidest., mis suudavad ära kasutada 40 % sisssepandud energiast ( kütuse põlemisenergiast )

Lisa kommentaar
18.02.2014 01:40
muhh

See seade polegi ehitatud eesmärgiga tekitada metsikult palju energiat vaid teha teaduslikke eksperimente erinevate materialidega ja lisaks üritada saavutada toota rohkem energiat kui kulub. See viimane nüüd mingi tõlgenduse järgi täideti.
Vähemalt nii kuulutati see aastaid tagasi välja.
Tegemist on väga suure ja ülikalli seadmega.

Ega teadlased ei oska öelda, milline tehnoloogia edu saavutab, kas NIF, TOKAMAK, STELLARATOR või mingi muu.

Lisa kommentaar
18.09.2014 08:45
uusvana

Sisuliselt on tegu kõrgtehnoloogilise koldega aurumasinaga. Seega ikka sama süsteem, kui 300 aastat tagasi.

Lisa kommentaar

 

EUROFusion 17.12.2014 16:31

Tartu ülikooli füüsikud aitavad Päikese Maale tuua (11)

Füüsika instituut arendab tehnoloogiat, mis lubab jälgida tuumaasünteesireaktori seinte olukorda.

Azur Space Solar Power 24.04.2014 18:15

Moodne päikesepatarei saab 60-aastaseks (2)

25. aprillil 1954 demonstreerisid Belli uurimisinstituudi insenerid kuueprotsendilise kasuteguriga päikeseelementi.

11.04.2014 14:42

Kas päike on aastaks 2032 maa peale toodud? (4)

Piiramatu arvutivõimsus ja termotuumaenergia kasutuselevõtt oleksid võrreldavad muutusega, mille tõi inimkonnale kaasa internet. Aga kas meil õnnestub lahti muukida universumi olemuse üks põhiküsimusi?

13.02.2014 16:24

Termotuumasünteesi uuringud jõudsid uue teetähiseni (3)

USA füüsikud said termotuumareaktsioonist rohkem energiat kui kulus vesiniku süütamiseks.

18.11.2013 10:05

Elektron jääb ümmarguseks (2)

Supersümmeetria teooria vajab paremaid tõendeid.

23.09.2013 13:14

Mikrolained toidavad köögitehnikat (1)

Köögikaal ja munakeedukell saavad energiat mikrolaineahjust.

24.04.2013 18:31

Millega asendada kütuseelementides plaatina? (8)

Lahendus, mis võib muuta käegakatsutavamaks vesinikuautod.

08.02.2013 16:01

Uus vähiravim ergutab keha kaitsevõimet

Uudne raviviis mõjub ka ajukasvajatele.

21.12.2012 19:31

Miks võtab haavade paranemine aega? (5)

Füüsikaseadused määravad kudede taastumise kiiruse.

22.11.2012 11:30

Vetikad näppavad taimedelt energiat (3)

Tilluke rohevetikas suudab lagundada tselluloosi.

15.11.2012 17:34

Veider osake ei põrmusta standardmudelit (1)

Supersümmeetria ei ole kinnitust leidnud.

09.10.2012 10:51

Kas veekogude äärest tuttav taim tasuks kasvatamist energiakultuurina? (4)

Kui kasutamata põllumaadel hakata kasvatama taimi energiatootmise tarbeks, siis milline oleks kõige tasuvam?

21.08.2012 12:29

Kas lehetäid suudavad fotosünteesida? (3)

Päikese käes mõnulevad pisikesed putukad täiendavad oma energiavarusid.

09.05.2012 14:45

Päike tegutseb jälle

Päikese krooni pursked võivad Maal lähiajal tekitada mõõdukaid magnettorme.

16.04.2012 14:37

Nanoteadlased leidsid kaua otsitud osakese (1)

Majorana fermioni olemasolu lubab ehitada kvantarvuti.

12.04.2012 16:05

ITER toob Päikese Maa peale (3)

Lõuna-Prantsusmaal võtab hoogu katselise tuumasünteesireaktori ehitus.

Scanpix 14.04.2014 13:44

Aasta 2032: maailma tõsiseim mure on joogivesi (2)

Maakeral on puudus puhtast joogiveest. Inimene kujundab keskkonda jõuliselt enda käe järgi ümber. Eesti põlevkivitööstusel seisab ees hääbumine.

04.04.2014 18:05

Tilluke aku töötab sülje jõul

Väike bioaku toidab keha jälgivaid sensoreid.

08.01.2014 14:19

Külma sõja tuumakatsetuste saaste hõljub endiselt meie peade kohal

Atmosfääri ülakihtides leidub poole sajandi tagustel tuumakatsetustel tekkinud plutooniumi.

26.09.2013 13:33

Füüsikud liitsid valguskvandid molekulideks (1)

Kokku klammerdunud footonid käituvad "Tähesõdade" filmidest tuttava valgusmõõga kombel.

24.05.2013 12:27

Kas Tšornobõl rikkus meeste tervise? (13)

27 aastat hiljem elab rahuaja rängima tuumaõnnetuse vari inimestes edasi.

15.03.2013 13:41

Higgsi boson on tõesti leitud (5)

Suvel avastatud osakese omadused klapivad kauaotsitud Higgsi bosoniga, kinnitas Euroopa tuumauuringute keskus.

15.01.2013 16:51

Kvanttäpid püüavad päikeseenergiat (1)

Pooljuhtidest nanoosakesed muudavad päikesepatareid odavamaks.

27.11.2012 21:45

Lehtrikujuline patarei kogub tõhusalt päikeseenergiat

Massachusettsi tehnoloogiainstituudi teadlased andsid üliõhukesele metallikihile üllatavad omadused.

16.11.2012 15:32

Higgsi boson ei üllata (5)

Kauaotsitud osake käitub standardmudeli ennustuste kohaselt.

01.11.2012 14:55

Miks veetilgad kuumal pliidil ringi hüppavad? (1)

Ligi kolmsada aastat tagasi kirjeldatud nähtus pakub füüsikutele ikka veel uurimisainet.

12.09.2012 10:17

Tuul võiks katta inimkonna energiavajaduse (8)

Tuule abil saaks toota sellises koguses energiat, millest piisaks kogu inimkonna vajaduste katmiseks, näitasid USA Stanfordi ülikooli teadlased.

10.05.2012 13:32

Lahendus energiakriisile: tehislik puuleht? (3)

Taimelehele sarnanevad päikesepatareid võivad varsti minna tootmisse.

17.04.2012 14:59

Kuidas saab liivast klaas? (1)

Ainulaadne video näitab, kuidas kvartsliivast, soodast ja lubjast tekib sulaklaas.

13.04.2012 13:59

Miks oli üleeilne Sumatra maavärin nii võimas?

Äsjane Indoneesia maavärin üllatas teadlasi.

 
Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus