Przełomowe osiągnięcie w reaktorze termojądrowym JET

W ciągu pięciosekundowej reakcji jeden z największych reaktorów termojądrowych – Joint European Torus (JET) – wytworzył 69 megadżuli energii z 0,2 mg paliwa. To rekord – twierdzą naukowcy odpowiedzialni za to osiągnięcie.

JET to tokamak – reaktor toroidalny, w którym gorąca plazma kontrolowana jest przez silne pola magnetyczne. W reakcji termojądrowej w reaktorze jądra dwóch odmian wodoru – deuteru i trytu – łączą się, co wytwarza duże ilości energii.

Wielu ekspertów uważa, że ​​w przyszłości synteza jądrowa będzie w stanie zaspokoić rosnące zapotrzebowanie ludzkości na energię. Głównymi powodami są wysoki zysk energii, dostępność paliwa i niewielka ilość odpadów radioaktywnych.

„Możemy niezawodnie wytwarzać plazmę termojądrową przy użyciu tej samej mieszanki paliw, która będzie wykorzystywana w komercyjnych elektrowniach termojądrowych, co demonstruje zaawansowaną wiedzę specjalistyczną zdobytą z biegiem czasu” – powiedziała dr Fernanda Rimini, starszy menedżer ds. eksploracji w JET.

Według profesora Ambrogio Fasoli, kierownika programu w EUROfusion, która organizuje międzynarodowe badania nad syntezą jądrową, „udana demonstracja scenariuszy operacyjnych dla przyszłych maszyn termojądrowych, takich jak ITER i DEMO, potwierdzona nowym rekordem energii, budzi większe zaufanie do rozwoju syntezy jądrowej energia.’

„Oprócz ustanowienia nowego rekordu, osiągnęliśmy rzeczy, których nigdy wcześniej nie robiliśmy, i pogłębiliśmy naszą wiedzę na temat fizyki syntezy termojądrowej” – dodaje.

W eksperymencie wzięło udział 300 naukowców, wśród których byli przedstawiciele Polskiego Instytutu Fizyki Plazmy i Mikrofuzji Laserowej w Warszawie (IFPiLM).

„Nasza determinacja i współpraca międzynarodowa przyniosły wyjątkowe wyniki, które stanowią kamień milowy w badaniach nad energią termojądrową. Sukces ten nie tylko potwierdza zdolność do kontrolowania plazmy w tokamakach, ale stanowi także zasadniczy krok w kierunku osiągnięcia celu, jakim jest produkcja energii na skalę komercyjną z wykorzystaniem reakcji jądrowej. Przed nami jeszcze wiele wyzwań i lat badań, ale jestem przekonana, że ​​nasza ciężka praca zaowocuje jeszcze bardziej innowacyjnymi rozwiązaniami, które będą kształtować światową energetykę” – mówi dr Agata Chomiczewska z IFPiLM i krajowy koordynator badań tokamaków JET .

Jak powiedziała PAP dr Chomiczewska, kolejnym celem zespołu było osiągnięcie w dłuższym okresie większej mocy termojądrowej – tak jak robilibyśmy to w elektrowniach.

„To wymaga większych i bardziej zaawansowanych urządzeń. Jednym z takich urządzeń będzie tokamak ITER, eksperymentalny reaktor nowej generacji budowany obecnie w południowej Francji. W tym reaktorze powinniśmy osiągnąć 500 megawatów energii termojądrowej w 300 sekund. Oczekuje się, że ITER stanie się pierwszym na świecie urządzeniem, które wytworzy 10 razy więcej energii w wyniku syntezy deuteru i trytu niż energia dostarczana do podgrzania paliwa. Pierwsze eksperymenty z paliwem deuterowo-trytowym zaplanowano na drugą połowę lat 30. XX wieku. Ostatecznym celem konsorcjum EUROfusion jest utworzenie europejskiej elektrowni demonstracyjnej wykorzystującej energię termojądrową EU-DEMO, która będzie produkować energię elektryczną. Uruchomienie tej elektrowni zaplanowano na drugą połowę lat 50. XXI wieku. Warto dodać, że trwają już prace obliczeniowe i projektowe DEMO. Projekty te są na tyle ogromnymi przedsięwzięciami, że nawet jeśli wszystko działa perfekcyjnie, zbudowanie samej technologii zajmuje dużo czasu, około 20 lat. To, czy fuzja zapewni duży udział w rynku energii, ostatecznie zależy od polityki i społeczeństwa. Naszym celem jest stworzenie możliwości wykorzystania syntezy jądrowej – mówi dr Chomiczewska.

Działający od 40 lat projekt JET umożliwił kluczowe badania nad kolejnym reaktorem, bardziej zaawansowanym reaktorem termojądrowym ITER, którego uruchomienie zaplanowano na tę dekadę.

Kolejnym krokiem będzie budowa systemu DEMO – pierwszej eksperymentalnej elektrowni termojądrowej.

PAP – Nauka w Polsce, Marek Matacz

mata/bar/pokrowiec/

tr. RL