Ważny krok USA w badaniach nad laserową syntezą termojądrową
Amerykańskim badaczom udało się uzyskać ważne wyniki w badaniach nad fuzją termojądrową. Ten wynik to krok milowy w badaniach nad opanowaniem laserowej syntezy termojądrowej dla przyszłej produkcji energii elektrycznej - komentuje dr hab. Jerzy Wołowski.
"Synteza, czy też fuzja termojądrowa zachodzi we wnętrzu Słońca i innych gwiazd - mówi w rozmowie z PAP dr hab. Jerzy Wołowski, profesor w Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie (IFPiLM). - To najważniejszy mechanizm produkcji energii widzialnej we Wszechświecie. To co widzimy, co emitowane jest ze Słońca i gwiazd pochodzi z energii syntezy termojądrowej."
Badania nad takim typem reakcji prowadzone są od lat w Narodowym Laboratorium im. Lawrenca w Livermoore (Lawrence Livermore National Laboratory - LLNL) w Kalifornii z użyciem wielkiego 192-wiązkowego lasera NIF (National Ignition Facility). "W kuleczce o średnicy 2 mm zamknięto i zamrożono +paliwo+, czyli mieszaninę deuteru i trytu (D i T - izotopy wodoru)" - opowiada Wołowski. Dodaje, że mieszaninę poddano silnemu promieniowaniu rentgenowskiemu generowanemu przez laser, doprowadzając do kompresji i podgrzania "paliwa". W centrum kulki uzyskano wielkie gęstości i olbrzymie temperatury mieszaniny DT, która stała się plazmą. Dzięki temu można osiągnąć odpowiednie warunki do reakcji syntezy jąder deuteru, w wyniku której powstają cząstki alfa (jądra helu) i neutrony o dużej energii.
W ostatnich eksperymentach w LLNL uzyskano więcej energii z syntezy termojądrowej niż dostarczono do skomprymowania i podgrzania "paliwa" DT. Chociaż znacznie więcej energii potrzeba do zasilania lasera - bo tylko część energii impulsu laserowego jest absorbowana przez paliwo DT - to ostatni wynik uzyskany prze Amerykanów jest rekordowy w całej historii badań syntezy laserowej. W ostatnim tygodniu praca na ten temat ukazała się m.in. czasopiśmie "Nature".
Wykorzystanie procesu laserowej fuzji termojądrowej z reaktora termojądrowego mogłaby w przyszłości posłużyć do produkcji energii elektrycznej w sposób bardziej bezpieczny dla ludności i środowiska niż inne źródła energii. "Na razie jest jeszcze do tego daleka droga, ale w Livermoore na tej drodze uzyskano znaczny postęp. To sygnał, że idziemy w dobrym kierunku" - przyznaje Jerzy Wołowski.
Ekspert z IFPILM zaznacza, że eksperymenty z użyciem lasera NIF prowadzone są także dla celów wojskowych. "Broń termojądrowa od dawna nie jest testowana na ziemi, pod ziemią czy w morzu. Obecnie jest ona doskonalona w laboratorium w Livermoore i w podobnym laboratorium w Bordeaux we Francji" - mówi i dodaje, że obserwowane w eksperymentach laserowych olbrzymie gęstości materii umożliwiają też prowadzenie badań w różnych innych nie-fuzyjnych dziedzinach nauki.
Niezależnie od badań syntezy laserowej intensywnie jest rozwijana inna metoda opanowania syntezy termojądrowej. Wykorzystuje się w niej toroidalne pułapki magnetyczne zwane "tokamakami" i "stellaratorami". Służą one do utrzymania "paliwa" DT w postaci plazmy grzanej intensywnymi mikrofalami i wiązkami atomów.
Fuzja z magnetycznym utrzymaniem plazmy jest badana w wielu laboratoriach na całym świecie. We Francji jest budowany eksperymentalny reaktor termojądrowy tokamak ITER w ramach wielkiego międzynarodowego projektu.
W Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie prowadzone są we współpracy międzynarodowej prace dotyczące obu metod (zarówno laserowej jak i magnetycznej) opanowania syntezy termojądrowej dla przyszłych zastosowań energetycznych i innych aplikacji technologicznych. (PAP)
Zobacz także
Liczba Pi ma swoje święto
2014-03-14, 08:26Badali ją już starożytni Egipcjanie, Wisława Szymborska poświęciła jej wiersz, a matematyk William Shanks przez 15 lat wyliczał 707 cyfr jej rozwinięcia. 14 marca swój dzień obchodzi liczba Pi. Z tej okazji kilka uczelni planuje… Czytaj dalej »
Europosłowie chcą uniwersalnych ładowarek do telefonów komórkowych
2014-03-13, 22:19Parlament Europejski poparł w czwartek nowe unijne przepisy, które otwierają drogę do wprowadzenia uniwersalnej ładowarki do telefonów komórkowych oraz niektórych innych urządzeń radiowych, jak odbiorniki GPS. Czytaj dalej »
Start polskiego satelity naukowego Heweliusz przełożony na lipiec
2014-03-13, 14:12Ze względu na usterkę chińskiej rakiety, Heweliusz - polski satelita naukowy - wystartuje w kosmos najwcześniej w lipcu - poinformował PAP inż. Tomasz Zawistowski. To już kolejna w ciągu kilku miesięcy zmiana terminu startu. Czytaj dalej »
Ukazała się książka o Jacku Karpińskim - słynnym twórcy komputerów w PRL
2014-03-10, 09:27'Geniusz i świnie rzecz o Jacku Karpińskim” - to reporterska opowieść Piotra Lipińskiego o inżynierze elektroniku Jacku Karpińskim (1927 - 2010), który w latach 70. ubiegłego wieku zbudował komputer, wtedy jedno z najnowocześniejszych… Czytaj dalej »
Popularność e-booków nie zagrozi książce drukowanej
2014-03-10, 08:43Rosnąca popularność e-booków nie zagrozi przyszłości książek drukowanych - uważają wydawcy i eksperci. Ich zdaniem, czytający e-booki, sięgają również po książki papierowe, zaś książki elektroniczne często pomagają w… Czytaj dalej »