Przejdź do treści
Reklama
Reklama
Nauka

Bierzmy przykład z gwiazd. Świat czeka na elektrownie termojądrowe

Wnętrze tokamaka JET Wnętrze tokamaka JET mat. pr.
Z jednego grama mieszaniny deuteru i trytu, w której dojdzie do zapłonu termojądrowego i w rezultacie do reakcji syntezy, otrzymamy energię równą spaleniu kilkunastu ton węgla. Gra toczy się o kontrolowanie tej reakcji. Stawka jest naprawdę wysoka.

Międzynarodowy zespół naukowców, pracujący przy największym działającym obecnie tokamaku JET (Joint European Torus) niedaleko Oxfordu w Wielkiej Brytanii, poinformował niedawno o rekordowej energii 59 megadżuli osiągniętej w czasie fuzji deuteru i trytu trwającej 5 sekund. Tokamak to rodzaj reaktora termojądrowego. W głośnym eksperymencie z 1997 r., też w JET, przeprowadzono trwającą 3 sek. reakcję syntezy deuteru i trytu, w wyniku której otrzymana energia wyniosła 22 megadżuli, a moc – 4,4 megawata. Obecnie fizykom plazmy z JET udało się uzyskać energię 59 MJ i moc 11 megawatów. To zatem nowy rekord.

Chociaż bilans energii dostarczonej i uzyskanej w tym najnowszym eksperymencie nadal nie jest dodatni (dostarczona energia wciąż jeszcze przewyższa uzyskaną), ten wynik będzie miał wielkie znaczenie dla budowanego i finalizowanego już, we Francji, gigantycznego reaktora termojądrowego ITER. Ale zacznijmy od początku.

Drugie wynalezienie ognia

W 1920 r. wielki angielski fizyk - sir Arthur Eddington jako pierwszy wysunął tezę, że wszystkie gwiazdy w kosmosie żyją w podobny sposób. Podstawowy mechanizm, który pozwala im płonąć miliony, a nawet miliardy lat oraz doznawać jądrowych przeobrażeń – czyli przemiany wodoru w cięższy hel, helu w cięższy węgiel, a potem azot i tlen i dalej, aż do żelaza – polega na łączeniu, czyli syntezie jąder pierwiastków. Żeby jądra mogły się łączyć, potrzebne są gigantyczne temperatury, czyli wielka energia kinetyczna cząstek, oraz czas. W wyniku działania ogromnych temperatur we wnętrzach gwiazd zachodzą reakcje syntezy, a to powoduje powstanie ciśnienia dążącego do ich rozerwania.

Reklama