Reaktor fuzyjny z MIT pobił rekord świata

Naukowcom z MIT udało się pobić rekord świata w swoim reaktorze fuzyjnym w ostatnim dniu jego finansowania. Eksperymenty przeprowadzone z tokamakiem Alcator C-Mod zaowocowały wygenerowaniem najwyższego ciśnienia plazmy w historii. Niestety, pomimo takiego rekordu, reaktor zostanie zamknięty, gdyż według Depatamentu Energii, prace przy nim nie przekładają się na jakikolwiek zysk.

Reaktory fuzyjne są urządzeniami przyszłości, które będą generowały nieskończoną ilość energii, przy niskich nakładach finansowych. Taka futurystyczna technologia pozwoli ludzkości na stworzenie sztucznych słońc, dzięki którym będą mogły być zasilane za grosze całe kontynenty.

Póki co naukowcy związani z tokamakiem Alcator C-Mod nie chcą słyszeć o wygaszeniu projektu i już zapowiadają akcje zbiórki funduszy na dalsze eksperymenty. Tymczasem największe zainteresowanie rozwojem tej technologii skupione jest , w który zaangażowani są w wielkim stopniu również Polacy.

Jest to jedna z najdroższych inwestycji, oprócz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej i akceleratorów cząstek w CERN, w historii nauki, budżet bowiem ma wynieść nawet 20 miliardów euro. Udział w niej biorą, oprócz Polski, także Indie, Rosja, Japonia, Korea Południowa, Stany Zjednoczone i inne kraje Unii Europejskiej.

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) powstaje w mieście Cadarche na południu Francji. Projekt zakłada zbudowanie reaktora fuzji termojądrowej, który, podobnie jak gwiazdy (w tym nasze Słońce), będzie źródłem taniej i nieograniczonej energii.

W urządzeniu, jako paliwo jądrowe, posłuży deuter i tryt, czyli izotopy wodoru, które w swoich jądrach atomowych mieszczą dodatkowe neutrony. Podczas pracy reaktora ITER temperatura osiągać będzie nawet 100 milionów stopni, czyli aż 10 razy więcej niż wewnątrz naszej dziennej gwiazdy.

Budowa reaktora fuzji jądrowej ITER w Europie. Fot. ITER.

Co ciekawe, wytworzona plazma (czwarty stan skupienia), dzięki bardzo silnym magnesom nadprzewodnikowym, które wyprodukują pole magnetyczne, będzie lewitowała, co uchroni obudowę reaktora przed przegrzaniem i tym samym zniszczeniem. Aby mogło to nastąpić, magnesy będą chłodzone ciekłych helem, do temperatury minus 269 stopni. Tym samym, blisko siebie, znajdą się materiały o kosmicznie skrajnych temperaturach.

Proces fuzji termojądrowej będzie bezustannie monitorowany przez setki, superszybkich kamer, które zdolne będą do rejestracji nawet kilku tysięcy klatek na sekundę, i to w dużej rozdzielczości. Nad oprogramowaniem do realizacji tego niezwykle ważnego zadania, odnośnie kontroli stabilności plazmy, pracują właśnie naukowcy z Politechniki Łódzkiej.

W projekcie bierze też udział zespół z Akademii Górniczo-Hutniczej, gdzie opracowano metodę pomiaru trytu bezpośrednio w jednym z proponowanych materiałów paliworodnych. Z kolei IFPiLM i Instytut Fizyki Jądrowej w Krakowie, prowadzą prace nad detektorami i ich kalibracją, które posłużą do pomiaru przestrzennego rozkładu neutronów emitowanych z plazmy ITER-a (tzw. Radialna Kamera Neutronowa).

ITER w planach ma stać się środowiskiem do testów na fuzją termojądrową, które wyznaczą nowe drogi rozwoju technologii do budowy pierwszych użytkowych elektrowni termojądrowych. Ich sprawność będzie nieporównywalnie większa od nawet największych działających dziś elektrowni jądrowych, przy czym produkowany przezeń prąd, będzie dużo tańszy, a cały proces jego uzyskania bezpieczniejszy. 

Przypomnijmy, że pod koniec ubiegłego roku i na początku bieżącego niemieccy naukowcy z Instytutu Fizyki Plazmowej Maxa Plancka poinformowali o przeprowadzeniu historycznego eksperymentu z udziałem nowego stellaratora W7-X, w trakcie którego do temperatury miliona stopni Celsjusza i utrzymaną ją w polu magnetycznym przez jedną dziesiątą sekundy.