Wendelstein 7-X: Nowa Nadzieja Fuzji Jądrowej

W Greifswaldzie, w Niemczech, odbył się przełomowy eksperyment z udziałem stellaratora Wendelstein 7-X, zbudowanego przez Instytut Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka. Warto dodać, że w projekt zainwestowała także Polska. 22 maja zakończyła się tam kampania badawcza OP 2.3, podczas której zespół naukowców udało się uzyskać nowy rekord – przez 43 sekundy utrzymano wartości potriple iloczynu, pokonując osiągnięcia tradycyjnych tokamaków.

Czym Jest Potriple Iloczyn i Dlaczego ma Znaczenie?

Potriple iloczyn to kluczowy wskaźnik opisujący efektywność fuzji jądrowej. Oblicza się go jako iloczyn gęstości plazmy (n), temperatury (T) i czasu uwięzienia energii w plazmie (aE). Aby fuzja w reaktorze była samowystarczalna, iloczyn ten musi osiągnąć określoną minimalną wartość. W praktyce oznacza to, że plazma musi osiągnąć odpowiednią temperaturę, pokonać siły odpychające jądra atomowe i zadbać o długi czas zatrzymania energii.

Stellarator a Tokamak: Kto Jest Zwycięzcą?

Tokamaki są łatwiejsze w budowie i szybciej osiągają wysokie temperatury, co czyni je bardziej popularnymi w kręgach badawczych. Jednak superbłyskotliwy osiągnięcia stellaratorów, takich jak Wendelstein 7-X, mogą wkrótce zmienić ten stan rzeczy. Choć wcześniej najlepszymi wynikami mogły pochwalić się japoński JT60U oraz europejski JET, to W7-X wydłużył czas utrzymywania reakcji do 43 sekund.

Innowacyjna Metoda Zasilania Plazmy

Kluczem do sukcesu Wendelstein 7-X było nowatorskie urządzenie do dostarczania paliwa zbudowane przez Oak Ridge National Laboratory w USA. Urządzenie.com jest zdolne schłodzić wodór do stanu stałego, z którego tworzono kapsułki wystrzeliwane w kierunku plazmy z prędkościami dochodzącymi do 800 metrów na sekundę. Dzięki zapewnieniu stałego dopływu paliwa naukowcy mogli utrzymać konieczne warunki energetyczne.

Przełom w Energetyce: Czy Tania Energia Staje się Rzeczywistością?

Eksperyment OP 2.3 przyniósł nie tylko rekordowe wartości, lecz również nowe dane o ciśnieniu plazmy. Po raz pierwszy w pełnej objętości ciśnienie plazmy osiągnęło 3% ciśnienia magnetycznego, co jest istotnym krokiem w kierunku komercyjnych reaktorów fuzji. Zwiększenie ciśnienia plazmy przy zachowaniu wysokiej temperatury, sięgającej nawet 40 milionów stopni Celsjusza, jest obiecującym znakiem w dążeniu do wydajnięjszych źródeł energii.

Co To Jest Fuzja Jądrowa?

Fuzja jądrowa to proces, w którym atomy lżejszych pierwiastków łączą się, uwalniając znaczną ilość energii. Tego rodzaju produkcja energii jest atrakcyjna, ponieważ nie generuje gazów cieplarnianych, a zasoby paliwa są niemal niewyczerpane. Fuzja ma potencjał dostarczenia energii przez miliony lat, a co ważniejsze – nie generuje długotrwałych odpadów radioaktywnych.