Sztuczne słońce jeszcze w tym roku
Sztuczne słońce to w zasadzie nic innego, jak reaktor fuzji jądrowej, nad którym naukowcy z Państwa Środka pracują od ponad dwóch lat. W tym roku ma ujrzeć, o ile w tej sytuacji można tak powiedzieć, światło dzienne.
Po co nam sztuczne słońce?
Celem budowy sztucznego słońca, które powstaje w ramach spółki Tokamak Energy, jest zapewnienie ludzkości nieograniczonego i niezależnego od naszej gwiazdy czystego źródła energii. Eksperymentalne urządzenie o nazwie HL-2M Tokamak, w którym prowadzone są próby, to największa tego typu „machina” na świecie. Jest to szczególny rodzaj reaktora termojądrowego. Ciekawa jest nazwa. Tokamak to skrót od stworzonego w latach 50. przez Sowietów pojęcia „toroidalne zamknięcie magnetyczne” – torus to matematyczne określenie pączka, który niesie skojarzenie z rozgrzaną plazmą, uwięzioną w środku i poddawaną nieustannym reakcjom chemicznym.
Co to jest fuzja jądrowa?
Na czym dokładnie polega fuzja jądrowa? Jest o proces, w którym dwa lekkie jądra (części atomu) wykorzystuje się do utworzenia pojedynczego „ciężkiego” jądra. To tzw. ciężkie jądro nie jest jednak tak ciężkie jak dwa „lekkie”, przez co powstaje tzw. „masa utracona”, którą można zamienić na ogromne ilości energii. Problem w tym, że obydwa jądra mają ładunki dodatnie, co oznacza, że zamiast się przyciągać, odpychają się. Celem naukowców jest spowodowanie, aby jądra zderzały się z bardzo dużymi prędkościami. Dopiero wtedy powstaje energia. Taka fuzja to zjawisko powszechne wewnątrz gwiazd, takich jak Słońce. Właśnie dzięki niej gwiazda, wokół której krążą planety w naszej galaktyce jest źródłem tak dużych ilości ciepła i światła.
200 mln stopni Celsjusza
Budując i testując „sztuczne słońce”, Chińczycy osiągają kolejne poziomy temperatury plazmy i mocy wytwarzanej energii. Udało im się już utrzymać w reaktorze plazmę o temperaturze 100 mln stopni Celsjusza z jonami o temperaturze 50 mln stopni, co dało energię o mocy 10 MW. Kolejny cel to plazma o temperaturze 200 mln stopni, która ma zostać uwięziona w najnowszym reaktorze HL-2M. Do jego budowy wykorzystano najnowsze osiągnięcia nanotechnologii – magnesy wykonane z nanoprzewodników wysokotemperaturowych.
Czysta energia dla całego świata
Nad energią fuzyjną pracują także Europejczycy. Brytyjska firma Tokamak Energy również może się pochwalić osiągnięciem temperatury 100 mln stopni w reaktorze. Zapowiada, że swoją elektrownię termojądrową uruchomią w 2030 roku. Mimo złej sławy energetyki jądrowej, nic dziwnego, że prace nad nią wciąż trwają. Wystarczy powiedzieć, że 1 gr wodoru „spalonego” w reaktorze termojądrowym daje energię o równą tej, do której wytworzenia trzeba 8 t ropy naftowej lub 11 t węgla kamiennego. Oznacza to, że aby zaspokoić potrzeby energetyczne całego świata, wystarczyłoby zaledwie kilkaset kilogramów izotopów wodoru rocznie!
Wygląda na to, że naukowcy z Państwa Środka pokażą nam swoje „dzieło” jeszcze w tym roku. Pandemia nie przerwała prac nad budową i testami reaktora. Zatem znów Chińczycy będą dzierżyć technologiczną palmę pierwszeństwa.
Anoda
