Reakcja termojądrowa zachodzi wewnątrz gwiazd i od miliardów lat niezawodnie dostarcza im energii. Można uznać ten fakt za świetną rekomendację, jednak naśladowanie tego, co się dzieje w kosmosie i przeniesienie na realia występujące na Ziemi nie należy do łatwych zadań. Mimo to naukowcy odnoszą pewne sukcesy. Najnowszy z nich dotyczy kontrolowanej syntezy jądrowej wykorzystującej deuter i tryt. Sprawa jest szczególnie interesująca ze względu na fakt, iż w skład zespołu badawczego weszli przedstawiciele Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie.
Czytaj też: Nowe źródło energii detronizuje obecną konkurencję. Inżynierowie potwierdzili przełomowy wynik
Eksperymenty prowadzono z użyciem tokamaka JET, w którym bardzo silne pola magnetyczne służą do kontrolowania plazmy w kształcie obwarzanka. Zazwyczaj w takich przypadkach wykorzystuje się deuter i tryt, czyli izotopy wodoru. Za sprawą ich łączenia powstaje hel, a fuzji towarzyszy wytwarzanie ogromnych ilości energii. To właśnie ona sprawia, że cały proces może być przydatny w kontekście zaspokajania potrzeb energetycznych ludzkości.
Ostatnie postępy dokonane przez inżynierów doprowadziły do sytuacji, w której energia pochodząca z fuzji była wytwarzana przez pięć sekund. Tak wyprodukowano 69 megadżuli energii przy użyciu 0,2 miligrama paliwa. Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, w przyszłych zastosowaniach również można byłoby wykorzystać tę samą mieszankę paliwa, dążąc do produkcji energii na masową skalę.
Tokamak JET odegrał na przestrzeni lat bardzo istotną rolę w badaniach nad kontrolowaną syntezą termojądrową. Ostatnie wyniki okazały się rekordowe
Ustanowienie rekordu nie było jedynym aspektem godnym uwagi. Autorzy nowego rezultatu dodają, że zademonstrowali przy okazji, jak złagodzić intensywne ciepło przepływające z plazmy do wylotu oraz pokazali, jak doprowadzić krawędź plazmy do stabilnego stanu, dzięki czemu zapobiega się wybuchom energii docierającym do ściany. Powinno się to przełożyć na wzrost bezpieczeństwa i po raz pierwszy zostało przetestowane w środowisku deuterowo-trytowym.
Niestety, tokamak JET zakończył swoją działalność pod koniec ubiegłego roku. Wnioski wyciągnięte na przestrzeni lat odegrają jednak bardzo istotną rolę w pracach nad jego następcami. Jednym z takowych bez wątpienia będzie ITER, czyli Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny powstający we Francji. Inne to natomiast brytyjski STEP oraz europejski DEMO. To JET wyznaczył jednak pewne ramy, które obecnie stanowią wzór dla kolejnych zespołów. Dość powiedzieć, że pierwsze eksperymenty z wykorzystaniem deuteru i trytu miały tam miejsce w 1997 roku.
Czytaj też: Najgłębsza kopalnia w Europie stanie się powerbankiem. Będą przechowywać tam energię
Co się dzieje, gdy dochodzi do syntezy izotopów wodoru? Deuter i tryt łączą się ze sobą w temperaturze 150 milionów stopni Celsjusza. W efekcie ich fuzji powstaje hel, czemu towarzyszą emisje ogromnych ilości energii cieplnej. Co więcej, cały proces jest wysoce bezpieczne i nie prowadzi do powstawania szkodliwych dla środowiska odpadów. Brzmi jak rozwiązanie idealne, czyż nie?
