Niemieccy naukowcy coraz bliżej fuzji jądrowej

Fot. NASA

Zespół z Instytutu Maxa Plancka w niemieckim mieście Greifswald kontynuuje prace nad ujarzmieniem fuzji jądrowej. W ich kolejnym etapie, zaplanowanym na środę 3 lutego, zamierzają w kontrolowanych warunkach uzyskać warunki zbliżone do panujących wewnątrz Słońca.

Uzyskanie kontrolowanej syntezy termojądrowej byłoby dla ludzkości olbrzymim krokiem naprzód. Proces ten, zachodzący naturalnie wewnątrz Słońca, polega na łączeniu się atomów w warunkach bardzo wysokiej temperatury, w efekcie czego wydzielane są duże ilości energii. W odróżnieniu do reakcji rozszczepiania jąder atomowych, wykorzystywanych w elektrowniach jądrowych, nie powoduje ona wytwarzania się niebezpiecznego materiału radioaktywnego, który zanieczyszcza środowisko na tysiące lat.

Nic dziwnego więc, że dla naukowców z całego świata próby ujarzmienia syntezy termojądrowej są czymś w rodzaju poszukiwań Świętego Grala. I chociaż powszechnie mówi się, że minie jeszcze wiele dekad, zanim wysiłki w tym kierunku zostaną zakończone, to kiedy w końcu się to stanie, nowe źródło energii mogłoby całkowicie zastąpić elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne czy reaktory jądrowe.

Dlatego też, mimo sprzeciwom tych, którzy uważają, że pieniądze można by wydać lepiej, Niemcy przeznaczyły w ciągu ostatnich 20 lat ponad miliard euro na rozwój placówki w Greifswald. Liczą oni, że gra jest warta świeczki, a uzyskanie źródła najczystszej możliwej energii wynagrodzi wszelkie wysiłki i nakłady finansowe.

Aktualnie rozważane metody uzyskania kontrolowanej syntezy termojądrowej opierają się na inercyjnym lub magnetycznym uwięzieniu plazmy – materii przypominającej gaz, której znaczna część cząsteczek jest naładowana elektrycznie. Jednym z testowanych urządzeń, które może na to pozwolić, jest opracowany w latach 50. XX wieku przez sowieckich fizyków tokamak. Jest on prosty w konstrukcji ale niezwykle trudno nim sterować. Nad jego praktycznym zastosowaniem pracuje aktualnie zespół w znajdującym się na południu Francji reaktorze ITER.

W odróżnieniu od tego sowieckiego projektu, urządzenie opracowane przez Niemców z Instytutu Maxa Plancka jest znacznie trudniejsze w skonstruowaniu, ale i łatwiejsze w późniejszej obsłudze. Stellarator – bo tak się nazywa – w przeciwieństwie do tokamaka nie wykorzystuje do utrzymywania plazmy prądu, a skomplikowanego systemu cewek magnetycznych.

Stellarator, którego zbudowanie pochłonęło 400 milionów euro, po raz pierwszy włączono w grudniu zeszłego roku. Udało się wtedy uzyskać plazmę z atomów helu, a naukowcy byli zadziwieni tym, jak szybko udało się urządzenie uruchomić i uzyskać w nim zakładane rezultaty. Teraz, zachęceni tym sukcesem, naukowcy spróbują zrobić to samo z atomami wodoru. Uzyskanie z niego plazmy będzie analogiczne do wytworzenia warunków panujących wewnątrz Słońca.

Należy tu przy tym wszystkim zaznaczyć, że sam w sobie stellarator nie pozwala na uzyskanieenergii. Służy jedynie do sprawdzania warunków, w jakich działać miałyby przyszłe reaktory termojądrowe.

- Nie robimy tego dla siebie, tylko dla naszych dzieci i wnuków – powiedział agencji AP John Jelonnek, fizyk z instytutu Maxa Plancka. Próbę wytworzenia plazmy wodorowej w stellaratorze obserwować będzie Angela Merkel, z wykształcenia doktor fizyki.