Nowe technologie

Jak we wnętrzu gwiazd

Plazma uzyskiwana jest w komorze urządzenia przypominającego pogniecioną dżdżownicę
materiały prasowe
Polscy naukowcy będą uczestniczyć w eksperymentach prowadzonych ?w największym na świecie reaktorze syntezy jądrowej w Niemczech - pisze Krzysztof Urbański? z Greifswaldu.
Stellarator Wendelstein 7-X – bo tak nazywa się urządzenie – został wczoraj przekazany fizykom we wschodnioniemieckim Greifswaldzie. Nazwa  pochodzi od łacińskiego słowa „stella" – gwiazda. Naukowcy chcą uzyskać tu warunki takie, jakie panują we wnętrzu gwiazd. Stellarator będzie uruchamiany stopniowo przez rok. Naukowcy będą tu prowadzić badania plazmy o ekstremalnie wysokiej temperaturze. Badania te mają służyć m.in. do budowy reaktorów termojądrowych, takich jak International Test Reactor (ITER) i reaktor eksperymentalny następnej generacji  DEMO. – Stellarator jest urządzeniem do wytwarzania plazmy, w której będą zachodzić reakcje syntezy jądrowej – tłumaczy „Rz" prof. Grzegorz Wrochna, dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ). – To proces bardziej skomplikowany niż reakcja rozszczepienia ze względu na konieczność uzyskania ekstremalnych warunków niezbędnych do zainicjowania syntezy. Spodziewamy się uzyskać reakcję przez 30 minut z temperaturą 100 mln stopni Celsjusza.  Eksperyment ma na celu zdobycie wiedzy, jak radzić sobie z elektrownią termojądrową, uważaną za  rozwiązanie problemów energetycznych świata.
Polskie instytuty naukowe uczestniczą w tym projekcie od 2006 r. Program rozpoczęto w 1996 r., budowa ruszyła  w 2004 r. Wkład finansowy strony polskiej wynosi ok. 6,5 mln euro. Poza tym projekt finansowany jest przez Unię Europejską, rząd krajowy Meklemburgii-Pomorza Przedniego oraz instytuty naukowe z USA i Japonii. Całość kosztowała 370 mln euro. Dzięki uczestnictwu w tym projekcie polscy naukowcy będą mieli zapewniony dostęp do aparatury, wpływ na badania oraz udział w ewentualnych wynalazkach, jakie dzięki stellaratorowi zostaną opracowane. Spośród polskich instytutów naukowych największy wkład w projekt stellaratora – ok. 4,5 mln euro – ma NCBJ. W pracach przygotowawczych brali udział także naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM), Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Opolskiego. – Naszym największym wkładem w budowę stellaratora jest udział w konstrukcji systemu wstrzeliwania izotopów wodoru do gorącej plazmy wodorowej – tłumaczy „Rz" prof. Jacek Jagielski, dyrektor Departamentu Fizyki Materiałów w NCBJ. – Wstrzeliwanie izotopów wodoru ?– deuteru lub trytu – jest istotnym elementem inicjowania reakcji termojądrowej. Specjaliści z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN opracowali system zasilania cewek nadprzewodzących. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej i IFPiLM zbudowali elementy systemu diagnostyki stellaratora. W budowie urządzenia wzięły udział polskie firmy: TEPRO, INSS-POL, PREVAC i Kriosystem, która zbudowała instalację do kontroli systemu chłodzenia. Jak będzie działał stellarator Wendelstein 7-X? Plazma uzyskiwana jest w komorze urządzenia przypominającego pogniecioną dżdżownicę połączoną końcami. Wokół komory z wolframu  umieszczonych jest 70 cewek schładzanych ciekłym helem do temperatury bliskiej zera bezwzględnego (-273,15 st. C). Cewki mają różny kształt dostosowany do komory – pogięte pierścienie przypominają raczej dzieła sztuki abstrakcyjnej niż urządzenia do zaawansowanych eksperymentów. Ich zadaniem jest wytworzenie pola magnetycznego niezbędnego do uzyskania plazmy. – Choć prace nad tokamakami takimi jak ITER (o kształcie regularnego obwarzanka) są bardziej zaawansowane, to stellaratory mają zalety dla nich nieosiągalne – powiedział prof. Thomas Klinger, kierownik projektu Wendelstein 7-X. – Tokamaki muszą pracować impulsowo, natomiast stellaratory nadają się do pracy ciągłej. Wendelstein 7-X ma potwierdzić założenia teoretyczne. Fizycy przez dziesięć lat prowadzili obliczenia, aby uzyskać najbardziej stabilne pole magnetyczne. W stellaratorze gorąca plazma pierwszy raz znajdzie się w co najmniej tak dobrej równowadze i tak dobrze uwięziona jak w tokamakach. Eksperyment ma zademonstrować, że stellaratory nadają się do budowy elektrowni termojądrowych.

Niemiecki stellarator

Wybudowane w Greifswaldzie  urządzenie Wendelstein 7-X ruszy w przyszłym roku. Ma udowodnić przydatność tej technologii w produkcji energii na dużą skalę.
Źródło: Rzeczpospolita

WIDEO KOMENTARZ

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL