Maşina masivă germană de fuziune nucleară a produs prima plasmă hidrogen

Maşina este foarte mare.

Oamenii de ştiinţă numai au pornit stellaratorul Wendelstein 7-X (W7X), cea mai mare maşină de fuziune nucleară de acest gen, pentru a produce şi susţine pentru prima oară cu succes plasma de hidrogen.

De ce asta este un lucru foarte important?

Producţia de plasmă de hidrogen este o soluţie pentru a primi energie curată nelimitată de la fuziunea nucleară, proces care încarcă cu energie soarele nostru.

În cazul în care dacă vom putea realiza fuziunea nucleară controlată, această fără exagerare poate schimba lumea, pentru că va înlocui combustibilii fosili şi reactoarele de fisiune nucleară,  ca fiind mai ieftină, mai eficientă, şi o sursă mai durabilă de energie.

“Este o sursă foarte curată de energie, mai curată decât eventual vă veţi putea dori. Noi nu facem acest lucru pentru noi, ci pentru copii şi nepoţii noştri”, a declarat pentru Associated Press, unul dintre membrii echipei, fizicianul John Jelonnek de la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe.

Diferenţă între fisiune şi fuziune

Fisiunea nucleară, este ceea ce au atins instalaţiile nucleare actuale, generând energie prin divizarea nucleului unui atom în neutroni şi nuclee mai mici.

În timp ce fisiunea este super eficientă, cantitatea de energie care o eliberează este de milioane de ori mai eficientă decât cea a cărbunelui comparativ la masă, însă se necesită o gestionare foarte atentă (şi costisitoare) a deşeurilor radioactive periculoase.

Fuziunea nucleară, pe de altă parte, produce cantităţi uriaşe de energie atunci când atomii sunt contopiţi împreună la temperaturi incredibil de mari, dar nu produce deşeuri radioactive sau alte produse secundare nedorite.

Pe lângă toate acestea, fuziunea nucleară a alimentat Soarele nostru ultimii 4.5 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că dacă o vom putea valorifica, umanitatea va avea suficientă energie pentru nevoile sale atât timp cât va exista.

Dar aceasta este încă un mare “dacă”, deoarece oamenii de ştiinţă lucrează în această direcţie mai mult de şase decenii, şi se confruntă încă cu unele obstacole semnificative.

Una dintre cele mai mari probleme pentru obţinerea fuziunii nucleare controlate este faptul că noi trebuie să recreem condiţiile din interiorul Soarelui, aşa dar, să construim o maşină care este capabilă să producă şi manipula o sferă de gaz de plasmă cu o temperatură de 100 milioane de grade Celsius.

Etapele

În decembrie, cercetătorii de la Institutul pentru Fizică Planck din Germania a pornit stellaratorul lor de miliarde pentru prima dată şi au produs cu succes primele sfere super-fierbinţi mici din plasmă de heliu.

Aceasta a fost pentru prima dată când un stellarator a demonstrat că produce şi susţine gazul de plasmă la fel de bine ca maşinele de fuziune nucleară.

Heliu a fost o mare dovadă a conceptului, dar hidrogenul eliberează cu mult mai multă energie şi , de asemenea, este cu mult mai greu de încălzit.

Dar, echipa a raportat ceva mai devreme că, folosind doar 2 megawaţi de radiaţie cu microunde, ei au fost capabili să încălzească gazul de hidrogen la 80 milioane de grade timp de un sfert de secundă.

Aceasta s-ar putea să pară nu aşa mult, dar iarăşi, este o dovadă a conceptului, şi echipa spune, că ei teoretic sunt capabili să mărească capacitatea pentru a încălzi gazul de hidrogen până la marcajul de 100 milioane de grade şi, de asemenea, a susţine rezultatul pentru mai mult timp.

“Experimentele cu plasma de hidrogen vor continua până în martie când ţigla de carbon protectoare şi divertorul pentru eliminarea impurităţilor va fi montat în interiorul vasului reactorul”, a raportat Alexander Hellemans pentru IEEE Spectrum.

“Puterea de încălzitorului microunde de plasmă va fi mărită la 20 de megawaţi, permiţând susţinerea plasmei timp de 30 de minute”.

Echipa spune că stellaratorul W-X nu este, de fapt, proiectat pentru a produce cantităţi utilizabile de energie prin fuziune nucleară, rolul său este de a dovedi  pur şi simplu, că se poate face.

“Într-o fază ulterioară a W-X, începând din 2019, vom folosi deuteriu şi vom obţine reacţii de fuziune, dar  nu  suficient pentru a obţine mai multă energie decât noi vom folosi”, a declarat unul dintre membrii echipei, Hans-Stephan Bosch, adăugând că nu există planuri de a adăuga tritiu la plasma de hidrogen pentru a nu cauzachiar şi crăpături.

Urmăriţi ulterior ce va urma, deoarece acestea sunt vremuri foarte interesante, acum când W-X este oficial în concurenţă cu ITER, un reactor de fuziune nucleară din Franţa, care, de asemenea, a reuşit să prindă plasma pentru ca să apară o fuziune.

Cu nerăbdare aşteptam ce se va întâmpla în luna martie.