Naučnici su postigli značajan korak naprijed prema ovladavanju fuzijom, koju mnogi nazivaju “svetim gralom fizike”!
Fuzijski naučnici, okupljeni u jednom od najvećih istraživačkih konzorcija – EUROfusion, oborili su novi rekord oslobađanjem trajne fuzijske energije od nevjerovatnih 59 megadžula. Ovo postignuće na JET-u u Velikoj Britaniji, najvećem i najmoćnijem operativnom tokamaku na svijetu, demonstracija je punog potencijala fuzije u isporuci sigurne, održive i niskougljeničke energije. Rekord je ostvario tim od čak 4800 istraživača, stručnjaka, studenata i radnika iz cijele Evrope u sklopu konzorcijuma EUROfusion, kojeg finansira Evropska komisija.
Fuzija je proces spajanja jezgra lakih atomskih elemenata pri čemu se oslobađa golema količina energije. Primjera radi, za generisanje rekordnih 59 megadžula energije bilo je potrebno samo 0,17 miligrama mješavine fuzijskog goriva (oko 0,1 mg tricija i 0,07 mg deuterija). Poređenja radi, fosilna goriva bi zahtijevala 10 miliona puta više goriva za proizvodnju iste količine energije (1,06 kg prirodnog plina ili 3,9 kg lignita).
U procesu realizacije fuzije kao izvora energije, ključan korak je naučiti kako stvoriti i kontrolisati visokoenergetske plazme. Za to naučnicima služe i eksperimenti koji se sprovode na uređajima poput JET – Joint European Torus), najvećeg operativnog tokamaka u britanskom centru Culhamu u kome se eksperimenti sprovode od 1984. godine. Riječ je o uređaju na kojem se postižu temperature i do 10 puta veće od onih u središtu Sunca. Ovaj je uređaj ključna ispitna stanica za početak rada Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER) koji se gradi u francuskom nuklearnom centru Cadarache u Provansi.
Oko 22 milijarde eura vrijedni ITER je najveći međunarodni naučni projekat današnjice na kome zajednički sarađuju EU, Kina, Japan, Južna Koreja, Indija, Rusija i SAD. Te politički često suprotstavljene zemlje ujedinjene su u zajedničkoj namjeri da na Zemlji stvore “mini Sunce”, odnosno da proizvodnjom energije pomoću fuzije riješe energetske probleme naše planete. Gradnja ITER-a je počela 2006. godine, a završetak se očekuje oko 2025. godine.
JET može postići uslove slične onima u ITER-u i budućim fuzijskim elektranama, te je jedini operativni tokamak na svijetu koji može koristiti istu mješavinu goriva deuterijum-tricijum (D-T) koji planiran za te uređaje.
Novi rekord fuzijske energije ostvaren je u sklopu kampanje eksperimenta koju je pokrenuo konzorcijum EUROfusion kako bi demonstrirao razmjere postignuća u fuzijskim istraživanjima tokom dvije decenije istraživanja te kako bi se optimalno pripremili za početak rada ITER-a, veće i naprednije verzije JET-a.
“U rekordnom snimku, fuzijske reakcije u JET-u oslobodile su ukupno 59 megadžula energije u obliku topline i to tokom pet sekundi ‘pulsa’ plazme, što su dvostruko veće vrijednosti od rekordnih postavljenih 1997. godine”, rekao je dr. Tonči Tadić, rukovodilac hrvatskih fuzijskih aktivnosti u sklopu konzorcijuma EUROfusion te koordinator Savjeta evropskog projekta DONES-PreP.
Što je fuzija?
“To je proces spajanja jezgra lakih atomskih elemenata pri čemu se oslobađa golema količina energije. Primjera radi, pri fuziji svega pet grama materijala dobije se energije koliko i izgaranjem 60 tona vrlo kvalitetnog uglja. Fuzija se odvija na Suncu i ostalim zvijezdama, a riječ je o naizgled jednostavnoj reakciji. Primjera radi, vodonikovi izotopi deuterijum i tricijum se spajaju, a pritom nastaju helijum i neutron. No, da bi se to dogodilo, gorivo mora biti u stanju plazme tj. mora se ugrijati na više od 150 miliona Celzijevih stepeni. Nadalje, da bi došlo do spajanja jezgra, plazma dovoljne gustoće mora se držati dovoljno dugo bez dodira sa zidovima posude u kojoj se nalazi. To se postiže pomoću jakih magnetskih polja u tzv. magnetskima boci ili tokamacima koje su osmislili ruski fizičari Andrej Saharov i Igor Tamm na osnovi ideje Olega Lavrentijeva.