JT-60SA to największy na świecie reaktor termojądrowy. Mamy dwie wiadomości dotyczące taniej energii
Tania i do tego nieszkodliwa dla środowiska energia jest na wyciągnięcie ręki. W Japonii otwarto właśnie największy na świecie eksperymentalny reaktor termojądrowy. To w zasadzie małe słońce, zamknięte w specjalnym pokoju. Jest to wspólny projekt Unii Europejskiej i Japonii.
W Japonii powstał największy i najbardziej zaawansowany na świecie reaktor kontrolowanej fuzji termojądrowej. Nazywa się JT-60SA i jest częścią międzynarodowego projektu, który ma na celu odtworzyć na Ziemi proces, który zachodzi w Słońcu i innych gwiazdach. Jeśli uda się to osiągnąć, to kontrolowana synteza termojądrowa może stać się źródłem czystej i bezpiecznej energii dla ludzkości.
Kontrolowana synteza termojądrowa jest uważana za Święty Graal energii, ponieważ ma potencjał dostarczyć ludzkości niemal nieograniczoną jej ilość, co mogłoby przyczynić się do rozwiązania problemów środowiskowych i społecznych. Kiedy możemy spodziewać się przełomu?
Fuzja termojądrowa może stać się kluczowym elementem koszyka energetycznego w drugiej połowie tego stulecia
- powiedział w trakcie uroczystości otwarcia nowego reaktora Kadri Simson, Komisarz UE ds. energii.
Więcej ciekawych wiadomości o energii przyszłości znajdziesz na Spider`s Web:
Co to jest kontrolowana synteza termojądrowa?
Synteza termojądrowa to energia, która powstaje podczas łączenia się jąder atomowych lekkich pierwiastków, takich jak wodór. W wyniku tego procesu powstaje jądro cięższego pierwiastka, np. helu, i uwalniana jest ogromna ilość energii. To właśnie synteza termojądrowa napędza Słońce i inne gwiazdy, które są olbrzymimi reaktorami.
Aby wywołać kontrolowaną syntezę termojądrową na Ziemi, trzeba stworzyć bardzo wysokie ciśnienie i temperaturę, podobne do tych panujących wewnątrz Słońca. Jednym ze sposobów na to jest uwięzienie gorącego gazu, zwanego plazmą, w polu magnetycznym w kształcie pierścienia, nazywanym tokamakiem. To w nim przeprowadza się kontrolowaną syntezę termojądrową. Reakcje syntezy zachodzą w komorze w kształcie pączka, a pola magnetyczne są wykorzystywane do zatrzymania niezwykle gorącej plazmy.
Co to jest JT-60SA?
JT-60SA to najnowszy i największy tokamak na świecie, który został zbudowany w Japonii we współpracy z Unią Europejską. To wynik współpracy ponad 500 naukowców i inżynierów oraz ponad 70 firm w Europie i Japonii. Jego nazwa SA oznacza "superzaawansowany" i jest on następcą starszego tokamaka JT-60. JT-60SA ma sześć pięter wysokości i może pomieścić 135 m3 plazmy.
JT-60SA ma na celu podgrzać plazmę do 200 mln stopni Celsjusza i utrzymać ją przez około 100 sekund, czyli znacznie dłużej niż w dotychczasowych dużych tokamakach. Dzięki temu naukowcy będą mogli badać, jak kontrolować i optymalizować stabilność i wydajność plazmy, co jest kluczowe dla uzyskania kontrolowanej syntezy termojądrowej.
Jakie są korzyści z kontrolowanej syntezy termojądrowej?
Kontrolowana synteza termojądrowa ma wiele zalet w porównaniu z innymi źródłami energii. Po pierwsze, jest czysta, ponieważ nie emituje dwutlenku węgla ani innych gazów cieplarnianych, które powodują zmiany klimatu. Po drugie, jest bezpieczna, ponieważ nie niesie ryzyka katastrof nuklearnych, takich jak ta w Fukushimie w Japonii w 2011 r., ani nie wytwarza dużo odpadów radioaktywnych, jak obecne elektrownie jądrowe. Po trzecie, jest niemal nieograniczona, ponieważ paliwo fuzyjne, czyli wodór, jest bardzo obfite na Ziemi i w kosmosie.
Jakie są wyzwania?
Kontrolowana synteza termojądrowa jest bardzo obiecującą technologią, ale również bardzo trudną do opanowania. Dotychczas żaden tokamak na świecie nie osiągnął rozsądnego tzw. zysku energetycznego, czyli sytuacji, w której więcej energii jest wytwarzane przez reakcję fuzyjną, niż jest zużywane do jej zapoczątkowania i podtrzymania. W grudniu 2022 r. niewielki zysk energetyczny z eksperymentu nad fuzją jądrową udało się uzyskać w działającym w Kalifornii National Ignition Facility (NIF).
Innym wyzwaniem jest to, że kontrolowana synteza termojądrowa jest bardzo droga i skomplikowana do budowy i utrzymania. Tokamaki wymagają wielu zaawansowanych komponentów, takich jak superprzewodzące magnesy, systemy chłodzenia, diagnostyki i kontroli. JT-60SA kosztował ponad 15 lat budowy i testów, a jego cena nie została ujawniona. ITER, który ma być gotowy w 2025 r., jest znacznie większy i droższy, a także opóźniony i borykający się z wieloma problemami technicznymi.
Kontrolowana synteza termojądrowa jest jednym z najbardziej ambitnych i fascynujących projektów naukowych i inżynieryjnych w historii ludzkości. Jeśli uda się ją zrealizować, to może ona zrewolucjonizować sposób, w jaki produkujemy i zużywamy energię, i przyczynić się do rozwiązania wielu problemów świata, takich jak ubóstwo, głód, choroby czy konflikty.
Kontrolowana synteza termojądrowa jest marzeniem wielu pokoleń naukowców i wynalazców, którzy pracowali nad nią od ponad pół wieku. Warto podziwiać i wspierać tych, którzy podejmują to wyzwanie, ponieważ pokazują nam, że ludzka ciekawość, kreatywność i współpraca mogą dokonać niemożliwego.
