Premieră istorică: Calculatoarele cuantice deschid calea către fuziunea nucleară

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

O barieră majoră în calea obținerii energiei prin fuziune nucleară este sursa de combustibil. Majoritatea reactoarelor propuse, celebrele tokamak în formă de gogoașă, sunt alimentate de fuziunea dintre deuteriu și tritiu.

Deși această combinație oferă un randament energetic uriaș, tritiul este un izotop radioactiv aproape inexistent pe Pământ, găsindu-se doar în cantități infime în atmosferă, în urma interacțiunii cu razele cosmice.

Pentru ca fuziunea să devină o sursă viabilă de energie curată, oamenii de știință trebuie să găsească o metodă eficientă de a „cultiva” tritiu. Într-o premieră istorică, supercomputerele cuantice au fost utilizate pentru a identifica nouă configurații moleculare ale materialului folosit la producerea acestui izotop, scrie ScienceAlert.

Aceasta este cea mai recentă dovadă că simulările de înaltă tehnologie pot ajuta fizicienii să depășească unul dintre cele mai mari obstacole din domeniu.

Cercetătorii de la Cleveland Clinic, Oak Ridge National Laboratory, IBM și Michigan State University au apelat la supercalculul cuantic, adaptând o tehnică folosită inițial pentru simularea proteinelor.

Un randament energetic uriaș

Calculatoarele au analizat FLiBe, o sare topită din fluorură de litiu și fluorură de beriliu, considerată candidatul ideal pentru mantaua de reproducere dintr-un reactor, unde tritiul se formează la temperaturi extreme.

„Calculatoarele cuantice sunt instrumente cheie care accelerează ciclurile de descoperire și proiectare necesare pentru a produce suficient tritiu”, explică Tom Beck, chimist computațional.

Rezultatele actuale sunt promițătoare, permițând cercetătorilor să înțeleagă mai bine structura electronică și comportamentul atomic al FLiBe.

O sursă viabilă de energie curată

Deși descoperirile sunt momentan doar simulări ce trebuie testate în laborator, procesul va permite savanților să selecteze doar configurațiile cu adevărat valoroase, economisind timp și resurse financiare uriașe.

Fuziunea nucleară promite o energie curată, fără emisii de gaze cu efect de seră și cu mult mai puține deșeuri decât fisiunea.

După ce la finele anului 2022 s-a atins pragul de rentabilitate (producerea de mai multă energie decât cea consumată), noul succes cuantic demonstrează că supercomputerele au devenit un instrument științific practic pentru problemele care au provocat mult timp inginerii și chimiștii.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Descoperire în fuziunea nucleară: Cel mai mare stelarator din lume a generat primul heliu-3

Cu un pas mai aproape de fuziunea nucleară! Proiectul SMART a generat plasmă pentru prima dată

O nouă reușită pentru fuziunea nucleară: Un laborator a realizat al doilea experiment cu un câștig de energie

Un progres major în fuziunea nucleară ar putea însemna „energie aproape nelimitată”