Reklama

Jak we wnętrzu gwiazd

Polscy naukowcy będą uczestniczyć w eksperymentach prowadzonych ?w największym na świecie reaktorze syntezy jądrowej w Niemczech - pisze Krzysztof Urbański? z Greifswaldu.

Publikacja: 21.05.2014 09:26

Plazma uzyskiwana jest w komorze urządzenia przypominającego pogniecioną dżdżownicę

Plazma uzyskiwana jest w komorze urządzenia przypominającego pogniecioną dżdżownicę

Foto: materiały prasowe

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.

Reklama
Reklama

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.

Reklama
Reklama

– 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.

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.

Pozostało jeszcze 86% artykułu
Reklama
Nowe technologie
Podcast „Rzecz w tym”: Czy jesteśmy skazani na bipolarny świat technologiczny?
Nowe technologie
Chińska rewolucja w sztucznej inteligencji. Czy Ameryka traci przewagę?
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska
Reklama
Reklama