Japońscy naukowcy z początkiem grudnia uruchomili największy reaktor nuklearny działający na zasadzie fuzji wodoru. Eksperymentalny JT-60SA to obecnie najbardziej okazała konstrukcja tego typu na świecie. W przyszłości może on zaś zrewolucjonizować światową energetykę.
Spis treści
Największy reaktor nuklearny wystartował w Japonii
Nowy reaktor to aż sześciopiętrowa konstrukcja, znajdująca się w hangarze w mieście Naka, około 100 kilometrów na północ od Tokio. Jej centralną częścią jest zaś znacznych rozmiarów tokamak. To urządzenie wykorzystujące elektromagnesy, by za ich pomocą podgrzewać plazmę do ponad 200 milionów stopni Celsjusza i wywołać reakcję termojądrową.
Jak na razie jednostka JT-60SA nie będzie generować prądu dla japońskich domów. Największy reaktor nuklearny świata posłuży jednak do badań mających na celu opracowanie bezpiecznych i opłacalnych metod fuzji jądrowej. Wspólny projekt Japonii i Unii Europejskiej ma być owocem prac przeszło 500 naukowców i inżynierów oraz ponad 70 różnych firm.
Fuzja jądrowa ma potencjał, by stać się kluczowym elementem miksu energetycznego w drugiej połowie obecnego stulecia
– zapowiedziała komisarz UE ds. energii Kadri Simson.
Jak dodała obecna na inauguracji reaktora komisarz, uruchomienie najbardziej zaawansowanego na świecie japońskiego tokamaka jest „kamieniem milowym w historii [badań nad] fuzją”. Niżej możecie zobaczyć pierwsze chwile działania JT-60SA.
Choć reaktor jest dziś globalnym rekordzistą, to zblednie on po ukończeniu swojego europejskiego brata. We Francji w ramach podobnej inicjatywy powstaje bowiem International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), który przejmie od japońskiej konstrukcji tytuł największego reaktora nuklearnego na Ziemi.
Francuzi ostrożnie mówią tu jednak o pierwszym wytworzeniu plazmy pod koniec 2025 roku. Obecnie projekt ten przekracza też już swój budżet i zmaga się z licznymi opóźnieniami oraz problemami technicznymi. Tymczasem Japończycy przecinają już wstęgę.
Fuzja jądrowa – Święty Graal energetyki
Obecnie działające elektrownie atomowe opierają się na rozszczepianiu atomu – to dobrze znany i szeroko wykorzystywany mechanizm. Nowością w przypadku fuzji jest zaś łączenie dwóch jąder atomowych wodoru w jedno jądro helu, co także powoduje znaczne wydzielanie się energii w postaci światła i ciepła. Całość działa więc jak sztuczne Słońce, bo proces ten jest bardzo podobny do reakcji zachodzącej w najbliższej nam gwieździe.
Fuzja ma wiele zalet. Jest ona dużo bezpieczniejsza od rozszczepienia i nie grozi wypadkami takimi jak katastrofa elektrowni jądrowej Fukushima z 2011 roku. Do tego fuzja wytwarza dużo mniej odpadów radioaktywnych i jest uznawana za jedną z najczystszych form zielonej energii.
Jest tylko jeden problem. Obecnie do osiągnięcia fuzji jądrowej zużywa się bowiem więcej energii, niż dostarcza ta reakcja. Przez wiele lat fuzja nie była więc uznawana za opłacaną, a komercyjne elektrownie fuzyjne pozostawały w strefie marzeń. Ogromny przełom przyszedł jednak pod koniec 2022 roku.
Wtedy zespół amerykańskich naukowców z National Ignition Facility działającego w ramach Lawrence Livermore National Laboratory ogłosił pierwsze w historii uzyskanie energii w fuzji – tzw. net energy gain.
Specjaliści z USA wykorzystali jednak inną metodę. Osiągnęli fuzję z dodatnim bilansem energii za pomocą największego na świecie lasera. Jednostki japońskie oraz francuskie korzystają zaś z elektromagnesów i tokamaków.
Źródło: Sciencealert, Zdjęcie główne: Materiały prasowe/ITER
Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.