Rekord fuzji termojądrowej – naukowcy z Oxfordshire stworzyli gwiazdę na Ziemi. Czy to przełom w dziedzinie czystej energii?

Rekord fuzji termojądrowej – naukowcy z Oxfordshire stworzyli gwiazdę na Ziemi. Czy to przełom w dziedzinie czystej energii?

Ustanowiono nowy rekord energii uwolnionej w trakcie fuzji termojądrowej, która jest głównym źródłem energii gwiazd. W ciągu pięciosekundowego wybuchu wyprodukowano 59 megadżuli. Wynik eksperymentu został okrzyknięty kamieniem milowym w poszukiwaniach niskoemisyjnych, opłacalnych, bezpiecznych i nieograniczonych źródeł energii. 

Nowy rekord fuzji termojądrowej 

9 lutego w instytucie badawczym EUROfusion, który zrzesza blisko blisko 4 800 ekspertów i ekspertek z różnych organizacji i uniwersytetów, doprowadzono do fuzji jądrowej o mocy ponad 11 megawatów, czyli ilości energii równej czterem lądowym turbinom wiatrowym. W ciągu pięciosekundowej reakcji wygenerowano aż 59 megadżuli. Ten wynik dwukrotnie przebił rekord z 1997 – wtedy w wyniku eksplozji udało się osiągnąć 21,7 megadżuli. 

To osiągnięcie jest wynikiem wieloletnich przygotowań EUROfusion, czyli zespołu naukowców z całej Europy. Dance, a co ważniejsze, rzeczy, których nauczyliśmy się o fuzji jądrowej w tych warunkach i o tym, jak w pełni potwierdza ona nasze przewidywania, pokazują, że jesteśmy na właściwej drodze do przyszłego świata energii termojądrowej powiedział Tonny Donné, kierownik programu EUROfusion. 

Nagranie rekordowej eksplozji opublikowano na twitterze United Kingdom Atomic Energy Authority:

Czy fuzja jądrowa może być źródłem energii?

Odpowiedź na to pytanie można znaleźć bardzo szybko. Wystarczy spojrzeć na nocne niebo. Fuzja jądrowa to proces, który zasila gwiazdy, łącząc atomy lekkich pierwiastków np. wodoru w wysokich temperaturach, tworząc hel i uwalniając ogromną ilość energii w postaci ciepła. To zjawisko starali się odtworzyć naukowcy EUROfusion. 

Tokamak JET, czyli Joint European Torus, to urządzenie stworzone do przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. Osiągane w nim temperatury sięgają 150 milionów °C, czyli 10 razy więcej niż centrum Słońca. Dane zebrane w trakcie rekordowej eksplozji będą służyć w realizacji projektu naukowego ITER, który zrzesza aż siedmiu członków – Unię Europejską, Chiny, Indie, Japonię, Koreę Południową, Rosję i USA. ITER planuje stworzyć elektrownie, które będą opierać się na tej samej reakcji, którą wywołano w JET. 

N4La6Y3w6H6 iwssfmHUSyHifkgvpkAYoaktIDRewpGxdiSrSrsN5zeBgVwx40CyaWcDMIZCQ9tt3Cz0aT 8dUbuBPAk4vQ0I6ReXK7QGc4wtzihQELb9m2zjqzr2imE764cffbr
Joint European Torus/ źródło: euro-fusion.org

Następnym krokiem ITER ma być wybudowanie europejskiej elektrowni demonstracyjnej, którą następnie zostanie podłączona do sieci. Aby to zrobić, ITER musi doprowadzić do utrzymania reakcji termojądrowej i wygenerowania większej ilości energii, niż potrzebne jest do wywołania reakcji. To próg, którego nie przekroczył jeszcze żaden eksperyment. Naukowcy nie mają jednak wątpliwości, że jest to możliwe. Zwłaszcza, że przełomów na polu energetyki termojądrowej jest coraz więcej:

Czy energia termojądrowa jest bezpieczna? 

Energia, która tworzy się w wyniku fuzji jądrowej to obiecujące źródło energii ze względu na zerowe emisje gazów cieplarnianych i znacznie większy potencjał energetyczny. Kilogram paliwa termojądrowego może wyprodukować nawet 10 milionów razy więcej energii niż kilogram węgla, ropy naftowej czy gazu. W dodatku, w wyniku procesu fuzji jądrowej nie powstają żadne długotrwałe odpady radioaktywne. 

Energia termojądrowa może zagwarantować globalny dostęp do czystej, bezpiecznej i opłacalnej energii. 

Czy moc gwiazd zasili globalną sieć energii?

To prawdopodobny, ale jednak odległy scenariusz. Fuzja jądrowa to ogromne wyzwanie technologiczne przede wszystkim ze względu na bardzo wysoką temperaturę. W centrum Słońca proces ten zachodzi w temp. ok. 10 milionów °C, jednak przy znacznie mniejszym ciśnieniu na Ziemi. Temperatura potrzebna do wytworzenia energii termojądrowej w reaktorze, ze względu na niższe ciśnienie na Ziemi, musi być aż 10 razy wyższa. To powoduje wiele wyzwań technicznych, m. in. związanych z ochłodzeniem reaktora. 

ITER planuje rozpocząć etap eksperymentów projektu dopiero w 2025 roku, stąd mała nadzieja na to, że energia termojądrowa pomoże w osiągnięciu neutralności klimatycznej do 2050. Niemniej, może stanowić ważne źródło energii w drugiej połowie stulecia. 

Jednak biorąc pod uwagę jak wiele zmienił jeden wybuch – fuzja jądrowa może okazać się mocnym światłem w tunelu. 

Źródła: UKAEA, EUROfusion, science.org, The Guardian, BBC Fot.: UKAEA

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.