Projekt ITER, w ramach którego na południu Francji powstanie reaktor termojądrowy, będzie najdroższym na świecie - zaraz po Międzynarodowej Stacji Kosmicznej - projektem badawczym. Mają w nim pewien udział również Polacy.
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) to budowany w Cadarache na południu Francji reaktor, który ma zbadać możliwości produkcji energii za pomocą fuzji termojądrowej. Taka sama reakcja jest źródłem energii w gwiazdach, w tym w Słońcu. Zakłada się, że tokamak - bo tak nazywa się reaktor energii termojądrowej - będzie wytwarzać co najmniej 10 razy więcej energii niż zużywać.
W projekcie ITER biorą udział Unia Europejska, Chiny, Indie, Rosja, Stany Zjednoczone, Japonia i Korea Południowa - kraje, które w sumie zamieszkiwane są przez ponad połowę ludzkości. Początkowo zakładano, że koszt projektu wyniesie kilka mld euro, ale teraz mówi się nawet o kosztach rzędu 20 mld euro. Unia Europejska sfinansować ma do 50 proc. przedsięwzięcia, a każdy z pozostałych krajów - do 10 proc.
Polska - tak jak i inne kraje członkowskie Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (EURATOM-u) może brać udział w przetargach i walczyć o udział w badaniach. Udział tych krajów koordynowany jest przez instytucję Fusion For Energy (F4E).
W skład "paliwa" jądrowego w urządzeniu ITER wchodzić będą deuter i tryt. Są to izotopy wodoru, które w swoich jądrach atomowych mieszczą dodatkowe neutrony. W odpowiednich warunkach jądra tych izotopów wodoru zmieniają się w jądra helu, uwalniając przy tym dużą energię.
Plazma - rozgrzany zjonizowany gaz - wewnątrz reaktora osiągnie temperaturę 100 mln st. C, to jest prawie 10-krotnie wyższą niż temperatura wnętrza Słońca. Żaden dostępny materiał nie mógłby utrzymać tak gorącej substancji we właściwym miejscu. Będzie to jednak możliwe dzięki własnościom elektrycznym i magnetycznym plazmy. Zjonizowany gaz można zamknąć w magnetycznej pułapce. Dzięki temu plazma niejako lewitować będzie w komorze próżniowej i nie zetknie się z jej ściankami.
Aby wytworzyć jednak tak silne pole magnetyczne, potrzebne będą niezwykle silne magnesy nadprzewodnikowe. "A magnesy muszą być chłodzone do temperatury - 269 st. C, ciekłym helem. Mamy więc paradoks: w jednej maszynie w bezpośrednim sąsiedztwie mamy temperatury wyższe nawet niż we wnętrzu Słońca i temperatury bardzo niskie" - zwraca uwagę prof. Chorowski. Badacze z Politechniki Wrocławskiej od 2008 r. uczestniczą w projektowaniu tego chłodzącego, kriogenicznego systemu. Zajmowali się m.in. weryfikacją systemu dystrybucji helu, czy przeprowadzali analizę ryzyka w systemie chłodzącym.
To, czy magnesy w komorze próżniowej odpowiednio utrzymują plazmę i czy ma ona odpowiednie właściwości, obserwować będzie m.in. ok. 200 suberszybkich kamer. Kamery obserwują plazmę oraz elementy tokamaka dostarczając informacji o ich temperaturze. Informacje przesyłane będą również w czasie rzeczywistym do systemu sterowania, który zapewni stabilność wytworzonej plazmy.
O zlecenia z F4E i udział w projekcie ITER starać się mogą również polskie firmy.
Głównym zadaniem ITER nie będzie przekształcanie wytworzonej energii na energię elektryczną, ale udowodnienie, że w sposób ciągły i kontrolowany można przeprowadzać syntezę termojądrową. Badania wykonane w ITER mają potem pomóc w budowie pierwszych elektrowni termojądrowych.
focus.pl
