[Izvor: Eurofusion] Europski znanstvenici okupljeni u znanstvenom konzorciju Eurofusion objavili su da su napravili veliki korak u potrazi za nuklearnom fuzijom primjenjivom u praksi. Nuklearna fuzija je proces spajanja lakih atomskih jezgri u teže, pri kojem se zbog gubitka mase (defekta mase) oslobađa golema količina energije. Taj proces oslobađa energiju koja uzrokuje sjaj zvijezda, a fuzija težih elemenata (uz apsorpciju energije) javlja se pri ekstremnim uvjetima visoke energije ili kod eksplozije supernove. Nuklearna fuzija kod zvijezda i supernovih je glavni proces kojim se stvaraju novi prirodni elementi.
Tim od 4800 istraživača iz cijele Europe postavio je novi svjetski rekord i na najmoćnijem operativnom fuzijskom uređaju na svijetu, postavljenom u laboratoriju JET (The Joint European Torus) u Velikoj Britaniji, stvorio rekordnu fuzijsku energiju od 59 megadžula. Pokus je potvrdio da su znanstvenici na dobrom putu ka stvaranju budućnsoti koja bise temejila na energiji dobivenoj fuzijom.
“Veliki je to korak u realizaciji fuzije kao sigurnog, učinkovitog i niskougljičnog rješenja globalne energetske krize”, priopćio je Insitut Ruđer Bošković, čiji su eksperimentalni fizičari dio tima koji sudjeluje u projektu.
Energiju od 59 megadžula stvorena tijekom pet sekundi (11 megavata snage) predstavlja dvostruko veću energiju u usporedbi sa sličnim testovima iz 1997. godine.
To nije velika količina energije – dovoljna je da bismo prokuhali šezdesetak kotlića vode. No, značaj ovog eksperimenta je u tome što potvrđuje izbor modela za još veći fuzijski reaktor koji se gradi u Francuskoj, navodi BBC.
Korak bliže primjeni snage fuzije “Ovi eksperimenti doveli su nas korak bliže primjeni snage fuzije”, rekao je dr. Joe Milnes, voditelj operacija u reaktorskom laboratoriju JET. “Pokazali smo da možemo stvoriti mini zvijezdu unutar našeg stroja i držati je tamo pet sekundi, uz visoke performanse, što nas doista uvodi u novo doba.”
Postrojenje ITER u južnoj Francuskoj podržava konzorcij svjetskih vlada, među kojima su članice EU, SAD, Kina i Rusija. Očekuje se da će to biti posljednji korak u dokazivanju da nuklearna fuzija može postati pouzdan izvor energije u drugoj polovici ovog stoljeća.
Rad elektrana budućnosti temeljenih na fuziji ne bi proizveo stakleničke plinove i samo vrlo male količine kratkotrajnog radioaktivnog otpada.
“Eksperimenti koje smo upravo završili morali su uspjeti”, rekao je izvršni direktor JET-a, prof. Ian Chapman. “Da nisu, onda bismo se stavrno zabrinuli oko toga može li ITER ispuniti svoje ciljeve.”
“Ulog je bio visok, a uspjeh koji smo postigli rezultat je briljantnosti ljudi i njihovom povjerenju u znanstvena nastojanja”, rekao je Chapman za BBC News.
Kako djeluje fuzija Fuzija funkcionira na principu da se energija oslobađa spajanjem atomskih jezgri, a ne njihovim cijepanjem, kao u slučaju fisije koja pokreće postojeće nuklearne elektrane.
U jezgri Sunca ogromni gravitacijski tlak omogućuje da se to dogodi na temperaturama od oko 10 milijuna Celzijusa. Pri mnogo nižem tlaku kakav je na Zemlji temperature za izazivanje fuzije moraju biti puno više – iznad 100 milijuna Celzijusa.
Ne postoje materijali koji mogu izdržati izravan kontakt s takvom toplinom. Dakle, kako bi postigli fuziju u laboratoriju, znanstvenici su osmislili rješenje u kojem se superzagrijani plin ili plazma drže unutar magnetskog polja u obliku prstena.
Laboratorij Joint European Torus, smješten u Culhamu u Oxfordshireu, pionir je takvog fuzijskog pristupa kojim se bavi već gotovo 40 godina. A u posljednjih 10 godina konfiguriran je tako da replicira očekivane ITER-ove postavke.
JET zapravo više ne može raditi jer se njegovi bakreni elektromagneti previše zagrijavaju. Za ITER će se koristiti supravodljivi magneti s unutarnjim hlađenjem.
Za pokretanje fuzije u laboratoriju troši se više energije nego što se može proizvesti. U JET-u se prilkom eksperimenata koriste dva zamašnjaka od 500 megavata.
Ali postoje čvrsti dokazi da se taj nedostatak može prevladati u budućnosti kako se plazma povećava. Volumen prstenaste posude ITER-a bit će 10 puta veći od volumena posude kakvu koristi JET. Očekuje se da će francuski laboratorij postići rentabilnost procesa, a onakon toga bi komercijalne elektrane trebale u praksi pokazati kako se ti rezultati mogu konkretno prenijeti u električne mreže kao dobrobit za sve. To je dug proces. Zato je značajno da je četvrtina znanstvenika koji rade na projektu u ranom dijelu svoje karijere.
JET će vjerojatno biti prestati s radom nakon 2023., a ITER će početi eksperimentirati s plazmom 2025. ili ubrzo nakon toga.
