Wyniki ostatniego eksperymentu przeprowadzonego w małym tokamaku to przełom w kontekście energii termojądrowej. Osiągnięto dwa kluczowe cele: zwiększenie gęstości plazmy oraz uzyskanie odpowiedniej stabilności reakcji. Mimo sukcesu eksperymentu droga do realnej implementacji fuzji jądrowej w tokamakach przeznaczonych wprost do komercyjnej produkcji energii jest niestety bardzo długa. Dwa problemy "odhaczone" zostało ich jeszcze całe mnóstwo do rozwiązania.
Tokamaki, których komora ma kształt przypominający "wydrążonego", amerykańskiego pączka, są jednym z głównych kierunków badań nad energią termojądrową. W tokamakach, gorąca plazma utrzymywana jest wewnątrz komory za pomocą potężnych elektromagnesów, które stabilizują i kontrolują reakcję jądrową.
Polecamy na Geekweek: Znaleźli to w kosmosie. Pierwsze takie zdjęcie w historii
Eksperyment przeprowadzony w tokamaku DIII-D należącym do National Fusion Facility to sprawka naukowców pod kierownictwem Siye Dinga z General Atomics w San Diego. Wyniki eksperymentu są zadowalające dla zespołu — udało się przekroczyć dotychczasową granicę stabilności plazmy. Zwiększenie gęstości plazmy o 20% ponad dotychczasowy limit Greenwalda oraz utrzymanie jej stabilności zgodnie z wartością H98(y,2) powyżej 1,0 stanowią ważne osiągnięcia w dziedzinie energii termojądrowej.
W trakcie eksperymentu wykorzystano różne metody "okiełznywania" plazmy — nie są one szczególnie odkrywcze, ale nie stosowano ich dotychczas w jednym momencie. Wyższa gęstość plazmy w rdzeniu tokamaka została wykorzystana do zwiększenia wydajności reakcji jądrowej, jednocześnie umożliwiając stabilne utrzymanie plazmy w komorze poprzez kontrolowane opadanie na jej krawędziach.
Badacze oczywiście zdają sobie sprawę, że eksperyment został przeprowadzony na stosunkowo małym tokamaku i przeniesienie tego rezultatu na większe reaktory (m.in. ITER) może nie być łatwym zadaniem. Wspominany ITER ma być największym reaktorem termojądrowym na świecie, o promieniu 6,2 metra. 6,2 metra nie wygląda zbyt okazale, ale w kontekście fuzji jądrowej — wystarczy. Mimo wszystko, uzyskanie stabilnej reakcji termojądrowej w tak dużym reaktorze będzie wymagało rozwiązania wielu innych problemów. Być może też nie jesteśmy gotowi "technologicznie" na to, by utrzymać stabilną reakcję w tak dużym tokamaku.
Ostatni eksperyment stanowi ważny krok w kierunku "komercjalizacji" energii pochodzącej z fuzji jądrowej. Dalsze badania nad tokamakami oraz zastosowanie nowinek technologicznych do kontroli i stabilizacji plazmy będą kluczowe dla dalszych losów pozyskiwania energii z reakcji fuzji - nie rozszczepienia jąder atomowych. Stopniowo zbliżamy się do tego, by móc uzyskiwać nieograniczone wręcz ilości energii za pomocą fuzji. Na razie jednak możemy o tym tylko pomarzyć: do elektrowni obsługujących fuzję jest nam jeszcze daleko. Mimo wszystko, każdy taki sukces przybliża nas coraz bardziej do perspektywy bezpiecznej, czystej i nieograniczonej niemal energii.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
