• Chiński reaktor wytwarza plazmę w temperaturze powyżej 150 mln st. C
• Wyładowania utrzymują się około 10 s, a energię udaje się zatrzymać przez kilkaset ms
• Największy projekt syntezy jądrowej to międzynarodowy ITER

Plazma gorętsza niż jądro Słońca

Reaktor znajdujący się w Chengdu w prowincji Syczuan uruchomiono 4 grudnia. Tego dnia, jak podała według China National Nuclear Corporation (CNNC) doszło do pierwszego wyładowania plazmowego.

Urządzenie jest w stanie wytwarzać plazmę w temperaturze powyżej 150 mln st. C. To urządzenie dla naukowców, które ma pomóc w rozwoju technologii badań fizyki plazmy w Chinach. Projekt HL-2M zatwierdziła w 2009 r. China Atomic Energy Authority, a reaktor został zbudowany w Southwestern Institute of Physics należącym do CNNC.

Wsparcie badań fuzji termojądrowej

Tokamaki nie są nowym zjawiskiem jednak w Chinach uzyskano czas trwania wyładowanie liczący około 10 s, podczas gdy typowe wyniki są zwykle krótsze. Czas zatrzymania energii wyniósł kilkaset milisekund.

Nowy reaktor ma zapewnić chińskie wsparcie techniczne dla projektu Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termojądrowego (ang. (ang. International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER), a także pomóc w pionierskich badaniach niestabilności strumienia i zjawisk magnetycznych w plazmie ultra-wysokiej temperatury.

Źródło: Xinhua

W budowie kolejne urządzenie

HL-2M to ulepszona wersja modelu HL-2A, jednego z trzech tokamaków działających w Chinach. Kraj badania nad syntezą jądrową rozpoczął w latach 60. XX w., a kolejne urządzenia, w tym tokamak nadprzewodzący, utorowały drogę do dzisiejszego sukcesu. Chiny rozpoczęły też budowę testowego reaktora syntezy jądrowej, który ma w pierwszej fazie osiągnąć moc fuzji 200 MW, a w kolejnej 1 GW. Ma łączyć eksperymenty termojądrowe ITER i DEMO (koncepcji elektrowni termojądrowej).

Fot. CNNC

Świat nie próżnuje

To jednak nie jedyne światowe osiągnięcia. W październiku tokamak MAST-Uprade w Culham w Wielkiej Brytanii wyprodukował pierwszą plazmę (budowano go siedem lat), a południowokoreański K-STAR utrzymał plazmę w temperaturze 100 mln st. C przez 20 s.

Fuzja jądrowa

Fuzja jądrowa polega na podgrzaniu deuteru i trytu (izotopów wodoru) do temperatury rzędu 100 mln st. C. Zderzenia jąder atomowych prowadzą do syntezy uwalniającej m.in. ogromną ilość energii. Uzyskuje się to m.in. poprzez uwięzienie plazmy w polu magnetycznym, gdzie jest ona kontrolowana za pomocą silnych magnesów. Tokamaki mają komorę magnetyczną w kształcie pierścienia. Syntezę jądrową uważa się za źródło energii przyszłości. Na razie największym wyzwaniem jest pokazanie, że może być ona podstawą działania elektrowni. Uważa się, że takie zastosowanie będzie możliwe około 2050 r.

Zalety energii termojądrowej

Zalety są bezsporne: brak emisji CO₂, zasoby paliwa na miliony lat, niewielkie zużycie paliwa, brak problemy składowania odpadów promieniotwórczych, pełne bezpieczeństwo (nie ma zagrożenia wyciekiem substancji promieniotwórczych, czy stopienia rdzenia reaktora) i stabilne dostawy dużych ilości energii w kosztach zbliżonych do generowanych przez pozostałe, istniejące źródła energii.

ITER – największy projekt

Największy projekt badawczy w dziedzinie syntezy jądrowej to tokamak ITER we Francji. W pracach badawczych uczestniczy 35 państw, w tym kraje Unii Europejskiej, Japonia, Rosja, Stany Zjednoczone, Chiny, Korea Południowa i Indie. Obiekt ma być gotowy w 2025 r., a jego koszt oszacowano na 22,5 mld USD. Ma utrzymywać syntezę przez długi czas, a to jest właśnie klucz do budowy elektrowni.

Przeczytaj także: Polski koncern energetyczny uruchamia magazyn energii z modułów Tesli