Nauka

Reaktor syntezy jądrowej pobił rekord energetyczny. Dawać mnie tę fuzję...

KK
Krzysztof Kurdyła
1

Kiedy ruszą komercyjne elektrownie syntezy jądrowej? Za trzydzieści lat. Tę samą odpowiedź słyszymy tak już od lat kilkudziesięciu. Jednak ostatnia próba z użyciem zmodernizowanego tokamaka JET daje jednak nadzieję, że najbliższe trzy dekady czekania będą tymi ostatnimi.

W kierunku Q=10

Nie, w czasie ostatniego odpalenia tokamaka JET nie osiągnęliśmy jeszcze większej ilości prądu, niż została zużyta do jego uruchomienia zużyta. Na tę chwilę przyjdzie nam jeszcze poczekać, nie taki zresztą był cel tego konkretnego eksperymentu. JET jest prawdobodobnie za małym aby kiedykolwiek uzyskano w nim pozytywny bilans energetyczny.

Ważne, że kolejne założenia naukowców uzyskały praktyczne potwierdzenie, co ma doprowadzić do tego, że budowany we Francji ITER taki pozytywny bilans osiągnie. JET w grudniowym eksperymencie osiągnął wartość Q na poziomie 0,33 (1 oznacza tę samą ilość mocy wytworzonej, co zużytej).

Niektórzy naukowcy twierdzą, że przy tak samo przeprowadzonym działaniu w 10-krotnie większym tokamaku ITER osiągnięto by zakładaną wartość Q=10 (10x więcej mocy wytworzone, niż zużyte). Oczywiście to nie rozwiązuje wszystkich problemów z fuzją, wciąż pracuje się nad stworzeniem warunków dla długotrwałego podtrzymania tego procesu i bada się jak konstrukcja wytrzyma wtedy tak ekstremalne warunki.

5 sekund mocy

Wróćmy jednak do ostatniej próby. Ta miała miejsce jeszcze w zeszłym roku, dokładnie 21 grudnia i w jej efekcie tokamak JET podtrzymał fuzję jądrową przez 5 sekund, w czasie których wyprodukował 59 megadżuli energii. Dla porównania poprzedni rekord z 1997 r., także należący do tego tokamaka, wynosił zaledwie 21,7 megadżuli w czasie 4 sekund.

Tak duży przyrost mocy jest efektem ponad 20 lat pracy i modyfikacji tokamaka. Ostatnia jego przebudowa zajęła ponad dwa lata, w czasie których wymienione zostały ściany tokamaka z węglowych na berylowo-wolframowe. Ma to związek z użyciem do procesu fuzji trytu, który z węglem sprawiał spore problemy.

Naukowcy poinformowali też, że fakt działania przez 5 sekund nie ma znaczenia dla ITER-a, JET ma miedziane elektromagnesy, które trzeba było chronić przed przegrzaniem, ogromny tokamak budowany we Francji ma potężne i chłodzone magnesy nadprzewodzące. Autorzy eksperymentu twierdzą, że przedłużenie działania stabilnej plazmy nie powinno być trudne.

Emerytura dla JET-a

Dla tokamaka JET są to prawdopodobnie jedne z ostatnich testów, po 2023 r. urządzenie ma zostać wycofane z eksploatacji. Kolejne próby mają być już prowadzone w tokamaku ITER, którego debiut przewidziany jest w okolicach 2025 r. Nawet jeśli ten szybko osiągnie dodatni bilans, na komercyjne wdrożenie tej technologii trzeba będzie jeszcze poczekać, przejście od konstrukcji eksperymentalnych na rynkowe to skomplikowane zadanie.

Nie mniej, jest na co czekać. Jeśli coś może sprawić, że nie zniszczymy do końca środowiska na naszej planecie, to energia atomowa i fuzja. Ta pierwsza może spowolnić niekorzystne zmiany, odwrócić je ma chyba szansę tylko opisywana tu fuzja.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu