Ogromny, słabnący projekt reaktora termojądrowego wreszcie kończy budowę systemu magnetycznego

Zajęło to 20 lat, ale projektowanie i dostawa masywnych magnesów toroidalnych w ramach Międzynarodowego Projektu Energii Termojądrowej została ukończona. Jak wynika z komunikatu ITER, 19 cewek znajduje się obecnie w południowej Francji, przygotowując grunt pod masowy projekt syntezy jądrowej, mający na celu wytworzenie pierwszej plazmy… ostatecznie.

ITER to projekt obejmujący 35 krajów, mający na celu budowę tokamaka, który przetestuje wykonalność syntezy jądrowej jako źródła energii. Tokamak to pojemnik w kształcie pączka, w którym znajduje się płonąca plazma napędzana reakcjami termojądrowymi.

Fuzja jądrowa to reakcja zachodząca, gdy dwa lub więcej lekkich jąder atomów łączy się, tworząc pojedyncze jądro, uwalniając w ten sposób ogromną ilość energii. Nie należy tego mylić z rozszczepieniem jądrowym, które powoduje uwolnienie energii i odpadów radioaktywnych w wyniku rozszczepienia ciężkich jąder. Fuzja jądrowa zachodzi naturalnie – jest to reakcja napędzająca gwiazdy – ale nie na Ziemi. Fizycy i inżynierowie mogą jednak wywołać syntezę jądrową w warunkach laboratoryjnych, w tokamakach i przy użyciu laserów . Choć brzmi to głupio, to nie jest najtrudniejsza część. Prawdziwym trikiem jest umożliwienie reakcji syntezy jądrowej, które wytwarzają więcej energii, niż potrzeba do katalizy, co teoretycznie wytwarza nieograniczoną energię.

Tokamaki używają magnesów do przechowywania i kontrolowania swojej plazmy. Cewki pola toroidalnego ITER – magnesy użyte w eksperymencie – zostaną schłodzone do zaledwie -452,2 stopnia Fahrenheita (-269 stopni Celsjusza), co uczyni je nadprzewodzącymi. Cewki o wysokości 56 stóp (17 metrów) zostaną owinięte wokół naczynia w kształcie pączka zawierającego plazmę, co umożliwi naukowcom ITER kontrolowanie syntezy w naczyniu próżniowym.

ITER będzie większy niż jakikolwiek inny tokamak, z centralnym magnesem elektromagnetycznym złożonym z sześciu modułów magnetycznych o masie 110 ton. Cały tokamak będzie ważył oszałamiające 23 000 ton, a jego magnesy będą generować pole około 300 000 razy silniejsze niż to, które wytwarza cała nasza cholerna planeta. Jego plazma zostanie podgrzana do temperatury 302 milionów stopni Fahrenheita (150 milionów stopni Celsjusza), czyli 10 razy wyższej niż jądro Słońca. Według zaktualizowanych danych wyjściowych przedstawionych w zeszłym miesiącu na 34. posiedzeniu Rady ITER spodziewano się, że pierwsza plazma w ITER zostanie wytworzona w przyszłym roku, a pierwsza reakcja termojądrowa ma nastąpić w 2035 r . Zaktualizowany podstawowy harmonogram zostanie publicznie ogłoszony na konferencji prasowej w najbliższą środę, 3 lipca.

ITER został wprowadzony przez Gorbaczowa i Ronalda Reagana w 1985 r., chociaż projekt rozpoczęto dopiero w 2005 r. Prawie 20 lat później w tokamaku nie przeprowadzono jeszcze eksperymentów. Jak donosi Scientific American , koszt ITER wzrósł czterokrotnie od chwili jego powstania, a według najnowszych szacunków projekt wynosi ponad 22 miliardy dolarów; Do opóźnień przyczyniły się wady techniczne i pandemia covida.

Przewrotny truizm – tak powtórzony, że aż banalny – utrzymuje, że synteza jądrowa jako źródło energii zawsze zajmie 50 lat. To na zawsze wykracza poza dzisiejsze technologie i niczym nieodwracalny były mąż zawsze słyszymy: „tym razem będzie inaczej”. ITER ma wykazać wykonalność technologiczną energii termojądrowej, ale, co ważne,  nie jej opłacalność ekonomiczną. To kolejna irytująca kwestia: uczynienie energii termojądrowej nie tylko wykonalnym źródłem energii, ale także opłacalnym dla sieci energetycznej.

Fuzja jądrowa jest postrzegana jako święty Graal fizyki energetycznej i sposób na położenie kresu naszej zależności od paliw kopalnych. Nie nastąpi to jednak  wystarczająco szybko , aby zaradzić pogłębiającemu się kryzysowi klimatycznemu . Innymi słowy, nawet jeśli ITER okaże się ogromnym przełomem pod względem inżynieryjnym, będzie to tylko część węzła gordyjskiego problemu. Nie chcę się rozwodzić nad syntezą termojądrową – jesteśmy coraz bliżej, jak pokazał próg rentowności technologicznej National Ignition Facility w 2022 r . – ale przed nami jeszcze długa droga.

Więcej: Czy synteza jądrowa kiedykolwiek zasili świat?