Nemčija je samo vdrla novo upanje v sanjsko jedrsko energijo

Nemški znanstveniki so v sredo uspešno zadržali vodikovo plazmo, s čimer so svet približali utopičnemu snu o jedrski fuzijski moči.

Zvezna kanclerka Angela Merkel je potisnila rdeč gumb na stenaratorju Wendelstein 7-X ali W7-X in sprožila odštevanje reakcij, ki je ogrevalo vodik z močjo 6000 mikrovalov. Plazma je bila vzdrževana le delček sekunde. Poskus je bil napovedan kot uspeh.

Jedrska fuzija je nasprotna reakcija na fisijo, ki poganja današnje jedrske elektrarne. Medtem ko fisijski reaktorji razgrajujejo atome težkega urana in ujamejo energijo, ki se sprošča skozi ta proces, fuzijska energija vključuje trčenje dveh lažjih atomov in tvorita en sam, težji atom.

Fuzija vodika je tisto, kar poganja sonce in zvezde. Izgradnja fuzijske elektrarne tukaj na Zemlji je enakovredna izdelavi drobnega sonca in ga obdržati na našem svetu. Kar je izjemno težka naloga, saj bi morale biti temperature, ki so potrebne za začetek reakcije na tem planetu, veliko večje od tistih, ki jih najdemo v središču sonca.

Če bi se fuzija izkoristila, bi lahko fuzija večkrat napajala svet z gorivom morske vode, brez tveganja jedrskega razkroja in zelo malo odpadkov. Ni čudno, da je cilj kljub tako počasnemu napredku porabil toliko globalnih virov.

Ena od mednarodnih prizadevanj, znana kot ITER, je do sedaj stala milijarde in so jo prizadele frustracije in zamude. Ko je bila predvidena proizvodnja plazme do leta 2016, je bil ta cilj potisnjen po cesti - morda v nedogled.

"Sedaj pričakujem, da bom svojo profesionalno kariero posvetil pred videnjem dostojne plazme v ITER," je povedala fizikinja v objektu New Yorker.

Nemška pobuda, ki se nahaja na Inštitutu Max Planck za fiziko plazme v Greifswaldu, ima isti cilj kot ITER: stabilna, vsebovana fuzijska reakcija vodika. Vendar pa temeljijo na dveh različnih napravah.

Fuzijske reakcije vključujejo proizvodnjo pregretega ioniziranega plina, znane kot plazma. Na milijonih stopinjah Celzija je plazma preveč vroča, da jo lahko obdrži kateri koli material na Zemlji. Najboljše ideje o tem, kako obvladati to plazmo, vključujejo kroženje v obliki krofov v vakuumu z močnimi nadhlajenimi magneti. Dva vrhunska modela za to napravo sta tokamak in stellarator, glej spodaj:

Tokamak, ki je osnova za ITER, so prvič predlagali sovjetski fiziki v petdesetih letih. Je preprostejša od stelaratorja, vendar je mnogo bolj zapletena.

Stelarator, ki se je pojavil v nemškem eksperimentu, ima veliko bolj zapleteno zasnovo in ni mogel biti zgrajen brez superračunalnika, ki je bil na voljo šele v 80. letih prejšnjega stoletja.

Uspeh tega tedna v Nemčiji je znak, da stelarator dohiti in morda celo preseže tokamak v tekmi za komercialno jedrsko fuzijo.

Nemški W7-X je stala 440 milijonov dolarjev. Skupni projekt je v dveh desetletjih stal več kot milijardo dolarjev. Cilj je, da se naprava poveča tako, da lahko vzdržuje vodikove fuzijske reakcije dlje in dlje, do 30 minut. Vključeni znanstveniki upajo, da bo mejnik dosežen do leta 2025.