Pchnięcie, by wykorzystać moc gwiazd, robi krok naprzód z wynikami „kamienia milowego” w eksperymencie łączenia atomów.

Naukowcy z Wielkiej Brytanii twierdzą, że dokonali wielkiego przełomu w dążeniu do opracowania praktycznej syntezy jądrowej, osiągnięcia okrzykniętego „kamieniem milowym” na drodze do wykorzystania mocy gwiazd w celu uzyskania taniej i czystej energii na Ziemi.

Laboratorium Joint European Torus (JET) w pobliżu Oksfordu w środkowej Anglii wytworzyło podczas eksperymentu pod koniec ubiegłego roku 59 megadżuli nieprzerwanej energii, co więcej niż podwoiło swój własny rekord świata z 1997 r., ogłosił w środę brytyjski Urząd Energii Atomowej.

Wyniki z 21 grudnia „są najbardziej wyraźną demonstracją na świecie potencjału energii syntezy jądrowej w dostarczaniu bezpiecznej i zrównoważonej energii niskoemisyjnej”, podała agencja w oświadczeniu.

Brytyjski minister nauki George Freeman również pochwalił „wyniki przełomowe”.

„Są dowodem na to, że przełomowe badania i innowacje prowadzone tutaj w Wielkiej Brytanii oraz dzięki współpracy z naszymi partnerami w całej Europie sprawiają, że energia termojądrowa staje się rzeczywistością” – powiedział Freeman.

Fuzja jądrowa to ten sam proces, który wykorzystuje słońce do wytwarzania ciepła, a zwolennicy uważają, że pewnego dnia może pomóc w przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym, zapewniając ludzkości obfite, bezpieczne i zielone źródło energii.

Jak działa fuzja jądrowa

Grudniowy wyczyn nastąpił po dziesięcioleciach testów i udoskonaleń w Culham Center for Fusion Energy, w którym mieści się eksperyment JET.

Do badań laboratorium wykorzystuje maszynę w kształcie pączka, zwaną tokamakiem. JET to największa i najpotężniejsza operacyjna maszyna do tokamaka na świecie.

Wewnątrz niewielka ilość paliwa składającego się z deuteru i trytu – oba są izotopami wodoru, z deuterem zwanym również ciężkim wodorem – jest podgrzewana do temperatury 10 razy wyższej niż środek Słońca, aby wytworzyć plazmę.

Jest to utrzymywane w miejscu za pomocą elektromagnesów nadprzewodnikowych, które wirują, łączą się i uwalniają ogromną energię w postaci ciepła.

Proces ten opiera się na zasadzie, że energię można wytwarzać poprzez zmuszanie jąder atomowych do tworzenia nowych pierwiastków, w przeciwieństwie do ich rozszczepiania – co jest procedurą, która zasila istniejące elektrownie jądrowe na świecie.

Fuzja jest z natury bezpieczna, ponieważ nie może rozpocząć niekontrolowanego procesu i uwalnia prawie cztery miliony razy więcej energii na kilogram niż spalanie węgla, ropy naftowej lub gazu. Nie wytwarza też gazów cieplarnianych i praktycznie nie generuje odpadów.

Skalowanie operacji

Wyniki JET wykazują zdolność do tworzenia fuzji przez pięć sekund, ale potrzeba więcej czasu, aby proces stał się opłacalny jako konwencjonalne źródło zasilania.

„Jeżeli jesteśmy w stanie utrzymać syntezę jądrową przez pięć sekund, możemy to robić przez pięć minut, a następnie pięć godzin, zwiększając skalę naszych operacji w przyszłych maszynach”, powiedział Tony Donne, kierownik programu w EUROfusion, konsorcjum krajowych instytutów badawczych zajmujących się syntezą jądrową. Unii Europejskiej, Szwajcarii i Ukrainy.

Większa i bardziej zaawansowana wersja JET, zwana ITER, jest obecnie budowana w południowej Francji, gdzie dane z Oksfordu okażą się kluczowe, gdy pojawią się w Internecie, prawdopodobnie już w 2025 roku.

Międzynarodowa współpraca w zakresie energii syntezy jądrowej była historycznie bliska, ponieważ w przeciwieństwie do rozszczepienia jądrowego stosowanego w istniejących elektrowniach atomowych, technologia ta nie pozwala na produkcję materiałów radioaktywnych, które można wykorzystać do broni.

Megaprojekt z siedzibą we Francji obejmuje Chiny, Unię Europejską, Indie, Japonię, Koreę, Rosję i Stany Zjednoczone.

bbabo.Net