ZIMNA FUZJA - przyszłością energetyki CD...

Czy uda się wykorzystać reakcję termojądrową?

       Największe ilości energii można otrzymać w wyniku łączenia się (reakcji syntezy lub inaczej termojądrowej) lekkich jąder na przykład wodoru w cięższe. Ponieważ oba jądra mają ładunek dodatni, występuje między nimi duża siła odpychająca, którą można przezwyciężać tylko wtedy, gdy reagujące jądra mają bardzo dużą energię kinetyczną. Możliwe jest to w bardzo wysokich temperaturach wynoszących 100 milionów stopni Celsjusza. Reakcja termojądrowa zachodzi wewnątrz gwiazd. Obecnie na Ziemi możliwe jest to w bombie wodorowej gdzie zapalnikiem jest bomba atomowa lub wewnątrz specjalnego reaktora, gdzie generowane jest potężne pole magnetyczne, dzięki któremu gorąca plazma (oddzielne jądra i elektrony) trzymana jest z dala od wewnętrznych ścian reaktora. Zawieszana jest w próżni w pułapce z pola magnetycznego i utrzymywana tam jak najdłużej. Urządzenia te przypominające obwarzanek nazwano "tokamakiem" (od pierwszych głosek rosyjskiej nazwy "toroid kamiera magnit katuszka", czyli "komora w kształcie torusa z cewką magnetyczną"). Do reakcji termojądrowej syntezy udało się doprowadzić dopiero na początku lat 90. Najpierw w europejskim akceleratorze znajdującym się w Oxfordshire w Anglii, nazywającym się JET (Joint European Torus)- tokamaku (JET), a potem w Princeton. Jednak Tokamaki na razie potrzebują około dwukrotnie więcej energii niż jej wytwarzają.

Reaktor termojądrowy ITER
       Pomysł budowy wielkiego, międzynarodowego tokamaka przedstawił Związek Radziecki na szczycie w Genewie w 1985 roku. Od tego czasu ze zmiennym szczęściem trwają negocjacje w sprawie budowy reaktora. Federacja Rosyjska zajęła miejsce ZSRR, a Amerykanie wycofali się w 1998 roku. Na ostatnich, lutowych rozmowach w Sankt Petersburgu razem z Chińczykami zgłosili swój akces do programu. Obecnie pracują nad nim wszystkie najbardziej uprzemysłowione kraje świata: Unia Europejska, Kanada, Japonia, a od połowy lutego - Chiny i USA. Do końca roku 2003 zostanie podpisana umowa precyzująca, gdzie i za czyje pieniądze zostanie zbudowany ITER. W 2006 roku ruszy budowa, która zakończy się w 2016 roku. Koszt - blisko 5 mld dolarów. Reaktor składa się z 25 gigantycznych elektromagnesów, z których największy waży 840 ton. Powstające we wnętrzu maszyny pole magnetyczne (100 tys. razy silniejsze od ziemskiego) będzie ogromną niewidzialną pułapką. Uwięzione w środku paliwo zapłonie na podobieństwo Słońca, osiągając temperaturę 100 milionów stopni Celsjusza. Wyemitowana przez nie energia zostanie przekształcona w prąd - tak będzie działał ITER, eksperymentalny reaktor termonuklearny, drugi największy - po stacji kosmicznej Alfa - projekt naukowy w historii. W ITERze plazma zapłonie na 500 sekund, w czasie których reaktor wyprodukuje 500 megawatów energii, dziesięć razy więcej, niż pobrał. Z tego będzie mógł oddać 25 proc. mocy, bo reszta będzie konieczna do podtrzymania reakcji. Paliwem dla reaktora będą łatwo dostępne deuter i lit. W każdym metrze sześciennym morskiej wody jest 30 gramów tzw. ciężkiej wody, czyli deuteru, który można łatwo odzyskać dzięki elektrolizie. Tryt, jeszcze cięższy brat deuteru, będzie uzyskiwany z litu. Energia wyprodukowana z zaledwie 10 gramów deuteru (500 litrów wody) i 15 gramów trytu (30 gramów litu) wystarczy, żeby zaspokoić życiowe zapotrzebowanie na energię przez przeciętnego mieszkańca nowoczesnego miasta. ITER będzie reaktorem eksperymentalnym - podkreślają jego konstruktorzy - ale będzie też ostatnim krokiem na drodze ku energii termojądrowej.