Najveći nuklearni fuzioni reaktor na svetu je konačno kompletiran – ali neće raditi još 15 godina

Foto: Gao Jing / Xinhua News / Profimedia

Fuzioni reaktor Međunarodnog projekta fuzione energije (ITER), sastavljen od 19 masivnih kalema upletenih u multiple toroidalne magnete, prvobitno je trebalo da počne prvu potpunu probu 2020, a naučnici sad kažu da će početi sa radom najranije 2039, piše Live Science.

To znači da fuziona energija, sa ITER-ovim tokamakom na glavnoj poziciji, verovatno neće stići na vreme da bude rešenje za klimatsku krizu.

Preporučujemo

„Sigurno je da odlaganje ITER-a nije put u dobrom pravcu. Što se tiče uticaja nuklearne fuzije na probleme sa kojima se čovečanstvo suočava sad, ne treba da čekamo da ih reši nuklearna fuzija. To nije razborito“, rekao je generalni direktor projekta Pjetro Barabaski.

ITER je proizvod saradnje 35 zemalja, uključujući sve zemlje Evropske unije, Rusiju, Kinu, Indiju i Sjedinjene Američke Države. Sadrži najmoćniji magnet na svetu, što mu omogućava da proizvodi magnetno polje 280.000 puta jako kao ono koje štiti Zemlju.

Impresivna konstrukcija reaktora ima jednako impresivnu cenu. Prvobitno je bilo predviđeno da košta oko pet milijardi dolara i da počne sa radom 2020, ali je doživeo brojna odlaganja, a budžet je porastao na više od 22 milijarde dolara, sa dodatnih pet milijardi radi pokrivanja dodatnih troškova. Ovi nepredviđeni troškovi i odlaganja su iza najnovijeg, 15-godišnjeg odlaganja.

Naučnici pokušavaju da kontrolišu snagu nuklearne fuzije već duže od 70 godina. Fuzijom atoma vodonika radi proizvodnje helijuma pod ekstremno visokim pritiscima i temperaturama, zvezde iz glavnog niza pretvaraju materiju u svetlost i toplotu, stvarajući ogromne količine energije bez proizvodnje gasova koji izazivaju efekat staklene bašte ili dugovečnog radioaktivnog otpada.

Međutim, replikacija uslova koji postoje u središtu zvezda nije lak zadatak. Najuobičajeniji dizajn za fuzione reaktore – tokamak – fukcioniše tako što superzagreva plazmu (jedno od četiri stanja materije, sastavljeno od pozitivnih jona i negativno naelektrisanih slobodnih elektrona) pre zarobljavanja u komoru reaktora u obliku krofne pomoću snažnih magnetnih polja.

Držanje turbulentnih i superzagrejanih spirala plazme na mestu dovoljno dugo da se desi nuklearna fuzija, međutim, predstavlja izazov. Sovjetski naučnik Javlinski dizajnirao je prvi tokamak 1958, ali otada niko nije uspeo da napravi reaktor koji može da proizvede više energije nego što je primi.

Jedna od najvećih prepreka je kontrolisanje plazme koja je dovoljno vruća za fuziju. Fuzioni reaktori zahtevaju vrlo visoke temperature (višestruko vrelije nego Sunce) jer moraju da funkcionišu na mnogo manjim pritiscima nego što postoje u jezgrima zvezda.

Jezgro Sunca, na primer, dostiže temperature od oko 15 miliona stepeni Celzijusovih, ali ima pritiske velike otprilike kao 340 milijardi puta vazdušni pritisak na nivou mora na Zemlji.

Kuvanje plazme do tih temperatura je relativno lak posao, ali pronalaženje načina da se obuzda kako ne bi progorela reaktor ili onemogućila fuzionu reakciju je tehnički problematično. To se obično radi ili pomoću lasera ili pomoću magnetnih polja.

(Telegraf Nauka/Live Science)