Największe na świecie urządzenie do syntezy jądrowej wraca do pracy :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Polscy fizycy pomagają w budowie reaktora termojądrowego W7-X

Indie dążą do uczestnictwa w projekcie ITER

Komisja kieruje uwagę w stronę finansowania ITER

Dzień energii Riso 2010 - technologie odnawialnych źródeł energii w 2050 r. i później, Roskilde, Dania

Medal KEN dla prof. Dobrzyńskiego za szerzenie wiedzy o energii jądrowej

Wrzesień to powszechnie miesiąc, w którym sprawy zaczynają ponownie nabierać tempa i tak samo dzieje się w świecie badań nad syntezą jądrową.

Europejscy naukowcy pracujący nad największym na świecie tokamakiem JET (Joint European Torus) właśnie rozpoczynają pierwszą rundę doświadczeń po 22-miesięcznej przerwie w pracy urządzenia, w trakcie której było ono modernizowane a następnie uruchamiane.

Naukowcy z projektu JET badają potencjał energii termojądrowej jako bezpiecznego, czystego i praktycznie nieograniczonego źródła energii dla przyszłych pokoleń. Koordynacja badań opiera się na "Europejskim porozumieniu w sprawie rozwoju syntezy jądrowej" (EFDA), które zostało podpisane przez wszystkie 27 państw członkowskich oraz Szwajcarię. Projekt JET jest jednym z etapów przygotowawczych prowadzących do uruchomienia międzynarodowego eksperymentalnego reaktora termojądrowego (ITER).

W toku międzynarodowego projektu badawczo-inżynieryjnego ITER, dofinansowanego częściowo ze środków Komisji Europejskiej z tematu "Badania nad syntezą jądrową" Siódmego Programu Ramowego (7PR) w ramach traktatu Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (Euratom), prowadzona jest obecnie budowa największego na świecie i najbardziej zaawansowanego tokamaka - eksperymentalnego reaktora syntezy jądrowej w Cadarache we Francji. Projekt ITER ma umożliwić przejście od badania fizyki plazmy do budowy wielkich elektrowni termojądrowych wytwarzających energię elektryczną.

Wytwarzanie energii termojądrowej polega na odzwierciedleniu procesu uwalniania energii, w którym następuje synteza lekkich jąder atomowych prowadząca do powstawania cięższych atomów. Taki proces zachodzi w gwiazdach i naukowcy mają nadzieję, że może zostać odtworzony w elektrowniach termojądrowych na Ziemi. W reaktorze termojądrowym następuje synteza jąder izotopów wodoru, deuteru i trytu w wysokich temperaturach, co prowadzi do powstania helu i wysokoenergetycznych neutronów. Komercyjna elektrownia wykorzysta ciepło wygenerowane przez neutrony, spowolnione przez gęstszy materiał, do wyprodukowania energii elektrycznej. Ponadto reakcje termojądrowe zachodzą w temperaturze przekraczającej 100 mln stopni.
Naukowcy twierdzą, że w procesie termojądrowym nie powstają gazy cieplarniane ani długożyciowe odpady radioaktywne.

Tokamak JET, który znajduje się w Culham Centre for Fusion Energy w Wlk. Brytanii, jest jedynym urządzeniem zdolnym do pracy z mieszanką paliwową deuter-tryt, która będzie wykorzystywana w reaktorze ITER i komercyjnych elektrowniach termojądrowych.

W czasie wydłużonej przerwy w eksperymentach, tokamak JET został wyposażony w całkowicie nową "ścianę ITERową", stając się pierwszym urządzeniem termojądrowym do testowania materiałów, które zostaną użyte w reaktorze ITER. Naukowcy zdemontowali i wymienili około 86.000 komponentów, wykorzystując w dużej mierze zdalną technologię obsługi. Wnętrze zbiorników jest obecnie wykonane z płytek berylowo-wolframowych. Beryl zastosowano w głównej ścianie, a wolfram i jego wysoka temperatura topnienia, zostały wykorzystane w elemencie wylotowym nazywanym "diwerterem", który ma wytrzymywać strumień o wysokiej temperaturze.

Lorne Horton, kierownik wydziału JET EFDA, zauważa: "Planowane eksperymenty mają zweryfikować, czy materiały wybrane na ścianę reaktora ITER zachowają się zgodnie z oczekiwaniami."

Kierownik EFDA Francesco Romanelli wypowiedział się na temat prac udoskonalających tokamaka JET: "To prawdopodobnie największe przedsięwzięcie związane z tokamakiem JET poza zbudowaniem samego urządzenia. Dzięki doświadczeniu i zaangażowaniu wielu laboratoriów termojądrowych zespołowi JET udało się zbudować mały reaktor ITER. Mieliśmy doskonały start uzyskując wysokiej czystości plazmę w warunkach odpowiednich dla reaktora ITER - obiecujący sygnał, jeżeli chodzi o zastosowanie tych materiałów w reaktorze ITER."

Kolejnym udoskonaleniem wprowadzonym w czasie tego prawdziwego "termojądrowego przeglądu technicznego" jest 50% wzrost mocy grzewczej. Dzięki tej dodatkowej mocy tokamak JET osiągnie wyższe temperatury plazmy i zbliży się do warunków reaktora ITER. Nowe systemy diagnostyczno-sterownicze opracowane przez laboratoria stowarzyszone z EFDA umożliwią dogłębniejsze badanie problemów naukowych związanych z reaktorem ITER z wyprzedzeniem.

Maximos Tsalas, naukowiec pracujący wcześniej nad projektem JET, był w sterowni 24 sierpnia, kiedy naukowcy zgromadzili się, aby obejrzeć wielką odsłonę tokamaka JET po unowocześnieniu i przekonać się, czy wyprodukuje pierwszą plazmę po zamontowaniu nowej ściany ITERowej.
"Rozstałem z projektem JET ponad rok temu. Wracając widzę zdumiewające postępy. Tokamak JET stał się zupełnie nowym urządzeniem. Czuję się wyjątkowo uprzywilejowany, biorąc udział w pierwszej serii eksperymentów. Najbliższa kampania będzie niezwykle wymagająca i wszyscy chcemy się przekonać, jak sprawdzą się nowe systemy oraz dowiedzieć się, jak prowadzić obsługę z nową ścianą. Tokamak JET będzie stopniowo doprowadzany do pełnej mocy, aby umożliwić odpowiednie badania nad materiałami do reaktora ITER w warunkach zbliżonych to tych, w jakich będzie on pracować" - stwierdza.

Pierwsza plazma z nową ścianą ITERową utrzymała się 15 sekund - ku zdumieniu naukowców. Peter Lomas, kierownik Pionu Plazmowego, powiedział:
"Uzyskaliśmy plazmę bez zanieczyszczeń i to za pierwszym podejściem. Byliśmy przygotowani na trudności, a osiągnęliśmy to, co zwykle osiągaliśmy ze starą ścianą węglową. To dopiero niespodzianka."

Jak potwierdza Guy Matthews, kierownik projektu ITER-Like Wall: "Nasze pierwsze spostrzeżenia po spektroskopii wskazują, że plazma była bardzo czysta. Uzyskaliśmy naprawdę imponujący wynik zważywszy na tak znaczącą liczbę nowych komponentów."

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Europejskie Wspólne Przedsięwzięcie na rzecz Realizacji Projektu ITER i Rozwoju Energii Termojądrowej, Fuzja dla Energii (ang. The European Joint Undertaking for ITER and the Development of Fusion Energy lub Fusion for Energy) - organizacja mająca na celu budowę eksperymentalnego reaktora termojądrowego (ITER) utworzona w ramach Euratomu 19 kwietnia 2007 roku na mocy decyzji Rady Europejskiej. Siedziba organizacji znajduje się w Barcelonie. pełny tekst

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) (łac. droga) międzynarodowy projekt badawczy, którego celem jest zbadanie możliwości produkowania na wielką skalę energii z fuzji jądrowej. Głównym zadaniem jest budowa wielkiego tokamaka, wzorowanego na wcześniej budowanych mniejszych DIII-D, TFTR, JET, JT-60 i T-15. Projekt jest przewidywany na 30 lat (10 lat budowy i 20 lat pracy reaktora), i ma kosztować w przybliżeniu 10 miliardów . Tym samym jest to drugi najdroższy na świecie projekt badawczy, tańszy jedynie od Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Według decyzji z dnia 28 czerwca 2005 tokamak powstanie w Cadarache w pobliżu Marsylii, na południu Francji. W projekcie uczestniczą finansowo i naukowo: Unia Europejska, Japonia, Rosja, Stany Zjednoczone, Chiny (od 2003), Korea Południowa (od 2003) i Indie (od 2005). Przed przystąpieniem do projektu Indii zakładano, że Unia Europejska pokryje 50% kosztów jego budowy, a pozostałe strony po 10% każda w formie komponentów. pełny tekst

Ur-dukuga (sum. ur.du6.ku3,ga, tłum. "sługa Świętego Pagórka") - trzynasty, słabo znany król z I dynastii z Isin, następca Iter-piszy. Według Sumeryjskiej listy królów panować miał przez 4 lata. Jego rządy datowane są na lata ok. 1830-1828 p.n.e. (chronologia średnia). pełny tekst

Iter-pisza (akad. Iter-pîša, tłum. "jej rozkaz jest najważniejszy") - dwunasty, słabo znany król z I dynastii z Isin, następca Zambiji. Według Sumeryjskiej listy królów panować miał przez 4 lata. Jego rządy datowane są na lata ok. 1833-1831 p.n.e. (chronologia średnia). pełny tekst

Ur-dukuga (sum. ur.du6.ku3,ga, tłum. "Sługa Świętego Pagórka") - trzynasty, słabo znany król z I dynastii z Isin, następca Iter-piszy. Według Sumeryjskiej listy królów panować miał przez 4 lata. Lista królów Ur i Isin daje 3 lata. Jego rządy datowane są na lata ok. 1830-1828 p.n.e. (chronologia średnia). pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".