ELISE – unul dintre experimentele cheie realizate ca parte a dezvoltării reactorului de fuziune ITER – a atins un obiectiv cheie. Razele de încălzire cu plasmă au atins o intensitate potrivită pentru scopuri practice.
Ne confruntăm cu efectele fuziunii nucleare în fiecare zi.
După cum ne amintesc oamenii de știință de la Institutul de Fizica Plasmei. Max Planck, reacțiile de acest tip generează stele, inclusiv Soarele. În astfel de procese, nucleele atomice ușoare se combină pentru a forma nuclee mai mari, eliberând cantități enorme de energie.
Între timp, în cadrul proiectului internațional ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), în sudul Franței se construiește un reactor de fuziune de cercetare, care își propune să producă energie folosind reacții similare.
Fizicienii vor să atingă o putere de 500 de megawați, care este de zece ori mai mare decât puterea necesară pentru a funcționa reactorul. Energia va fi creată în plasmă care a fost încălzită la – notă – 150 de milioane de grade Celsius. Aproximativ jumătate din această energie va proveni de la atomii de hidrogen accelerați la viteze mari (în special deuteriu, cunoscut și sub numele de hidrogen greu).
Acest sistem funcționează prin producerea mai întâi de ioni negativi de hidrogen, care sunt apoi accelerați într-un câmp electric și apoi convertiți înapoi în atomi neutri din punct de vedere electric.
Două astfel de fascicule sunt programate să ofere 16,5 megawați fiecare.
Această tehnologie este testată în experimentul ELISE (Large Ion Source Extraction Experiment). Scopul este de a obține, printre altele: un fascicul de atomi suficient de dens și funcționare continuă.
Dispozitivul creat are aproximativ jumătate din dimensiunea sistemului destinat lucrului la ITER.
ELISE a reușit să doboare un record mondial – timpul de funcționare al fasciculului de mare intensitate a crescut de zece ori (până la 600 de secunde). Astfel, s-au obținut parametrii potriviți pentru reactorul ITER.
Partea centrală a elementului testat este sursa de ioni de hidrogen.
La ITER, fasciculul din aceste surse va avea o secțiune transversală de 1 x 2 metri, în timp ce la ELISE va avea jumătate din această dimensiune.
Oamenii de știință explică că sarcina extrem de dificilă este să mențină fasciculele rezultate omogene pe toată secțiunea lor transversală și stabile în timp. În același timp, trebuie avut grijă ca din fascicule să scape cât mai puțini electroni liberi, deoarece deteriorează dispozitivul.
Extinderea timpului de funcționare al sistemului prezentat este acum posibilă, printre altele, datorită controlului mai bun al electronilor menționați.
„Următorul pas va fi un scenariu în care valorile corespunzătoare ITER pot fi atinse rapid și fiabil”, a spus dr. Ursel Fantz, care a fost implicat în lucrare.
De asemenea, cercetătorii intenționează să atingă standarde similare folosind hidrogen greu, care va fi utilizat în ITER. Ulterior, vor să prelungească durata de rulare a pachetelor până la o oră.
„Tehnic, sistemul ELISE este pregătit să atingă aceste obiective”, a subliniat profesorul. Fantz.
Mai multe informații la Pagina de experiment. (uşă)
Marek Matacz
mat/bar/
