We wtorek we francuskim Cadarache zainaugurowano uroczyście budowę tokamaka ITER - eksperymentalnego reaktora termonuklearnego. To przedsięwzięcie naukowe, ale dzięki planowanym tam eksperymentom w przyszłości mają powstać bezpieczne elektrownie nie produkujące odpadów radioaktywnych.
W uroczystości w ITER wzięli udział m.in prezydent Francji Emmanuel Macron (w sposób zdalny) i przedstawiciele wielu krajów zaangażowanych w to przedsięwzięcie.
ITER nie będzie pełnił funkcji elektrowni; jest projektem demonstracyjnym i typowo naukowym. Ma posłużyć do zbadania możliwości związanych z produkowaniem energii z użyciem kontrolowanej fuzji jądrowej na wielką skalę. Pierwsze elektrownie tego typu mają zacząć działać w 2040-2050 r. - wynika z szacunków niektórych badaczy. Z kolei pierwsze eksperymenty w ITER mają się rozpocząć w 2025 r.
Jaka jest podstawowa różnica w działaniu reaktora termojądrowego od klasycznej elektrowni jądrowej? Jak wyjaśnia dr Marcin Jakubowski z Instytutu Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka w Greifswaldzie (Niemcy), z punktu widzenia fizyka różnica jest istotna: w elektrowni jądrowej energię uzyskuje się z rozpadu ciężkich izotopów radioaktywnych. W elektrowni termojądrowej ze scalanie lekkich izotopów wodoru.
"To prowadzi do dość istotnych różnic, dla zwykłego zjadacza chleba istotne są dwie: w reaktorze termojądrowym nigdy nie zajdzie niekontrolowana reakcja łańcuchowa, więc nie ma niebezpieczeństwa awarii takiej jak w Fukushimie czy Czarnobylu. Druga różnica to właśnie brak odpadów radioaktywnych, które trzeba przechowywać przez tysiące lat w bezpiecznym miejscu" - podkreśla naukowiec, który jest reprezentantem UE w International Tokamak Physics Activity - jednostki, które koordynuje eksperymenty fizyków przygotowujących podstawy naukowe dla ITER-a.
Reaktor ITER ma konstrukcję tokamaka - urządzenia, które pozwala na przeprowadzenie kontrolowanej reakcji termojądrowej. Takie reakcje zachodzą w naturze - są one (obok energii grawitacyjnej) głównym źródłem energii gwiazd. Według ekspertów budowa reaktora, w którym można będzie przeprowadzać podobne reakcje, pomoże rozwiązać problem produkcji czystej energii elektrycznej. W praktyce oznacza to, że w przyszłości przy pomocy tokamaków można będzie wytwarzać energię elektryczną bez obciążania środowiska.
"Planowane elektrownie termojądrowe nie będą urządzeniami badawczymi, nie będą potrzebowały drogich instrumentów do badania plazmy (dzięki niej możliwe jest diagnozowanie i kontrolowanie parametrów wyładowania - przyp. PAP), której potrzebuje ITER. Co do kosztów, to na dziś są wysokie, ale trzeba spojrzeć na inne źródła energii. Stosowane dziś dość powszechnie fotowoltaika i energetyka wiatrowa dwie dekady temu zdawały się kosztownym hobby najbogatszych państw. Dziś energia elektryczna uzyskana z OZE jest tańsza od tej produkowanej z węgla" - podkreśla dr Jakubowski.
Jak opowiada, pomysł na zbudowanie największego reaktora na świecie zrodził się w 1985 roku. Stało się to podczas spotkania prezydenta USA Ronalda Reagana z sekretarzem generalnym ZSRR - Michaiłem Gorbaczowem w Genewie.
"Wydawało się, że wspólny projekt pozwoli zbliżyć się obu potęgom. Historia potoczyła się tak jak się potoczyła, ZSRR przestało istnieć. Pomysł na ITER jednak przetrwał. Porozumienie w sprawie budowy tego urządzenia ostatecznie podpisano dopiero w 2006 roku, w między czasie do projektu dołączyły Japonia i Korea Płd., Chiny, Indie i Unia Europejska, która obecnie jest główną siłą napędową budowy tego eksperymentu" - zaznacza naukowiec.
Jakubowski podaje, że koszt ITER-u to około 22 mld EUR, z czego prawię połowę pokrywa Unia Europejska. "Wydaje się dużo, ale jest porównywalne z innymi projektami. Szacunki mówią, że koszt odkrycia bozonu Higgsa to mniej więcej 13 mld dolarów, które wydano na budowę i obsługę Wielkiego Zderzacza Hadronów w Genewie. Koszt budowy nowoczesnej elektrowni jądrowej to kilka miliardów euro" - wylicza.
Reaktor, które budowa właśnie się rozpoczęła, będzie potężny - komora, w której zachodzi wyładowanie ma mieć 840 m3, a jego waga docelowa to 23 tys. ton.
W projekt ITER zaangażowani są również naukowcy z Katedry Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej. Opracowują podsystemy oprzyrządowania i sterowania IC (Instrumentation and Control), zapewniające stabilne sterowanie tokamakiem, gwarantujące bezpieczeństwo pracy, diagnostykę plazmy oraz pozwalające na przeprowadzanie badań fizycznych.(PAP)
autor: Szymon Zdziebłowski
szz/ agt/
