Energia gwiazd

Największy na świecie Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny (ITER) został zbudowany w połowie – poinformował niedawno fizyk teoretyk Bernard Bigot, dyrektor generalny projektu. Testy z plazmą wodoru rozpoczną się w grudniu 2025 roku.

O tym, że we wnętrzu gwiazd dochodzi do syntezy helu z wodoru, po raz pierwszy wspomniał w 1920 roku brytyjski fizyk Arthur Eddington. Obecnie wiadomo, że w gwizdach zachodzi kaskada reakcji prowadzących do syntezy jądrowej, podczas której wydziela się duża ilość energii. Doprowadzenie do syntezy termojądrowej na Ziemi jest od dawna marzeniem ludzkości. Problem polega na tym, że podtrzymanie tego procesu wymaga zbyt dużo energii i starannego wyboru warunków, inaczej szybko zaniknie. Najbliżej rozwiązania zagadki kontrolowanej syntezy termojądrowej byli radzieccy fizycy, które wymyślili do kontroli nad nią „toroidalną komorę z cewką magnetyczną” w skrócie tokamak. Urządzenie jest obecnie wykorzystywane na całym świecie. Za paliwo służą ciężkie izotopy wodoru —  deuter i tryt. Następnie puszcza się prąd elektryczny w pierścieniu gazu, aby oderwać od nich elektrony. Zjonizowaną, zamienioną w plazmę mieszaninę rozgrzewa się do temperatury 150 mln stopni Celsjusza, czyli dziesięć razy wyższej niż temperatura wewnątrz Słońca. W gorącej plazmie jądra deuteru i trytu tworzą jądra helu. Tej reakcji towarzyszy wyrzut szybkich neutronów. Ich energie, oddana jakiemuś chłodziwu, np. wodzie, może być wykorzystywana do wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej zarówno w elektrowniach cieplnych, jak i w elektrowniach jądrowych.

W 1985 roku Michaił Gorbaczow ogłosił społeczności międzynarodowej ideę budowy reaktora termojądrowego nowej generacji. Upłynęło sporo czasu zanim pojawił się projekt ITER, czyli International Thermonuclear Experimental Reactor. Realizuje się go w centrum badawczym Cadarache w pobliżu Marsylii, na południu Francji. W 2006 roku rozpoczęto budowę ogromnej instalacji, równej dziesięciopiętrowemu budynkowi.

W pierwszym etapie tokamak będzie wykorzystywał wodór, potem deuter, aby go przetestować. Następnie zostanie użyte paliwo deuterowo-trytowe, za pomocą którego rozpocznie się reakcja termojądrowa. Reaktor będzie przestawiony na tryb „czajnika” z 300-sekundowymi seansami, a następnie uruchomiony na stałe