Dwa ośrodki testowe prześcigają się między sobą w ustanowieniu rekordowego czasu stabilnych stanów plazmy w reaktorach fuzyjnych. Tym samym już teraz podbiły dotychczasowy rekord. Sukces obu ośrodków jawi się jako decydujący postęp dla tego sektora.

Wyścig po nieograniczone i czyste źródło energii

Zespoły badawcze z Chin i Francji osiągnęły rekordowe czasy stabilnych stanów plazmy w reaktorach fuzyjnych. W styczniu eksperymentalny nadprzewodzący tokamak (EAST), nazywany również chińskim “sztucznym słońcem” utrzymał stałą pracę plazmy o wysokim ograniczeniu przez 1066 sekund. Tym samym Instytut Fizyki Plazmy (ASIPP) Chińskiej Akademii Nauk pobił dotychczasowy rekord świata z 2023 roku, wynoszący 403 sekundy. Jak wskazują chińscy naukowcy, ostatecznym celem badań stworzenia sztucznego słońca jest odtworzenie procesów syntezy jądrowej, która zachodzi na Słońcu. To z kolei ma zapewnić ludzkości nieograniczone i czyste źródło energii.

Kilka dni później rekord chińskich naukowców został pobity przez naukowców z Francji w ramach projektu “Wolfram Environment in Steady-state Tokamak”, przekraczając czas stałej pracy plazmy do nawet 1337 sekund. W dalszej perspektywie wyniki chińskiej elektrowni EAST i francuskiej WEST mają wpłynąć korzystnie na reaktor ITER, który jest w fazie budowania we Francji.

– WEST osiągnął nowy kluczowy kamień milowy, utrzymując plazmę wodorową przez ponad dwadzieścia minut dzięki wstrzyknięciu 2 MW mocy grzewczej. Eksperymenty będą kontynuowane z większą mocą. „Ten doskonały wynik pozwala zarówno WEST, jak i francuskiej społeczności wyznaczać kierunek dla przyszłego wykorzystania ITER – mówi Anne-Isabelle Etienvre, dyrektor ds. badań podstawowych w CEA.

ITER, Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termojądrowy uznawany jest za najbardziej obiecujący eksperymentalny reaktor badawczy, który ma sprawdzić, czy fuzja może działać na dużą skalę. Na tej podstawie powstanie pierwsza elektrownia fuzyjna DEMO, która w ciągu najbliższych dziesięcioleci ma po raz pierwszy dostarczać do sieci znaczne ilości energii elektrycznej.

Rewolucja atomowa z Kanady. Bezobsługowa praca reaktorów przez 15 lat

Czym jest fuzja jądrowa?

Mimo ogromnego postępu osiągniętego przez zespoły badawcze, to wciąż za mało, aby zrewolucjonizować przyszłość energetyki. W obu badaniach nie udało się przeprowadzić pełnej fuzji, mimo długiego utrzymywania plazmy. Proces ten wymaga jednak temperatur przekraczających 100 milionów stopni przez cały jego przebieg.

Badania nad fuzją jądrową trwają od dziesiątek lat. Polega ona na łączeniu jąder lekkich atomów w cięższe. Najczęściej oznacza to, że jądra deuteru i trytu łączą się, tworząc hel i uwalniając ogromne ilości energii. Do zajścia fuzji konieczne jest ekstremalne ciepło, np. na Słońcu reakcje te zachodzą dzięki wysokiej temperaturze i ogromnemu ciśnieniu. Jednym z urządzeń wykorzystywanych do tego procesu jest tokamak. Działa dzięki silnym polom magnetycznym, które utrzymują plazmę w specjalnej komorze. Energia z fuzji wykorzystywana jest podobnie jak w elektrowniach – podgrzewa wodę, a para napędza turbiny do produkcji prądu. Jedną z zalet fuzji jest to, że wykorzystuje niewielkie ilości paliwa i nie generuje długowiecznych odpadów radioaktywnych, w przeciwieństwie do reakcji rozszczepienia.

Zobacz również: 2025 będzie rokiem energetyki jądrowej? Ponad 40 krajów inwestuje w atom 

Źródła: Chinese Academy of Sciences, cea.fr, gamestar.de

Fot: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.