pierwszy uzyteczny reaktor termojadrowy

Nareszcie ktos podjal decyzje...mozna bylo to zrobic znacznie
wczesniej...8-].

Z Rzepy:
Sztuczne Słońce we Francji

Unia Europejska ogłosiła, że jeszcze w tym roku we Francji rozpocznie
się budowa reaktora syntezy termojądrowej ITER - urządzenia, które
zaspokoić ma energetyczne potrzeby ludzkości.

Reaktor ma kosztować 10 miliardów euro, wytwarzać będzie 500
megawatów mocy. Prace nad nim zakończyć się mają za jedenaście lat.
Reaktor ITER będzie wytwarzał energię w ten sam sposób, w jaki
powstaje ona na Słońcu: w procesie syntezy termojądrowej. Proces ten
polega na tym, że lekkie jądra atomowe łączą się, w efekcie czego
powstają jądra cięższe oraz energia. Uruchomienie takiego procesu nie
jest rzeczą łatwą, bo aby jądra lekkich atomów połączyły się, muszą
się zetknąć. A że są one naładowane dodatnio - odpychają się z
potężną siłą.

Synteza wymaga więc pokonania sił odpychania elektrostatycznego.
Dlatego syntezę przeprowadzać należy w bardzo wysokich temperaturach.
Wtedy jądra mieć będą wielką energię kinetyczną, która pokona
odpychanie elektrostatyczne.
Gorące obok zimnego

Tak właśnie dzieje się na Słońcu i innych gwiazdach, tak też ma się
dziać w brzuchu reaktora ITER. Panować tam będzie temperatura około
100 milionów stopni Celsjusza. Pod wpływem takiego gorąca atomy
stracą powłoki elektronowe i utworzą plazmę. Jądra atomowe, z których
składać się będzie plazma, będą się zderzały, i wytworzy się energia,
zamieniona następnie w energię elektryczną. Gorąca plazma buzować
będzie w naczyniu w kształcie pierścienia - nie będzie jednak mogła
dotknąć jego ścianek. Dlatego utrzymywana będzie w ryzach przez
bardzo silne elektromagnesy. W reaktorze ITER ma być 25
elektromagnesów, każdy z nich ważyć będzie kilkaset ton. Wytworzą one
pułapkę magnetyczną, w którą pochwycona zostanie plazma.

Magnesy będą najdroższymi częściami reaktora ITER. Inżynierowie nie
użyją zwykłych elektromagnesów, marnowałyby one zbyt dużo energii w
postaci ciepła. Użyją magnesów nadprzewodzących. Pracują one w
temperaturze -269 stopni Celsjusza. W takiej temperaturze specjalny
ceramiczno-stalowy materiał, z którego wykonany jest magnes, nie
wykazuje żadnego oporu, dzięki czemu zużywa niewiele energii. Magnesy
chłodzone będą ciekłym helem.

Plazma w reaktorze ITER składać się będzie z jąder izotopów wodoru:
deuteru i trytu. W efekcie łączenia się jąder deuteru i trytu
powstanie jądro helu. Uwolniony też zostanie neutron i energia.
Deuter i tryt potrzebne do przeprowadzenia syntezy termojądrowej
można uzyskać łatwo. Deuter ze zwykłej wody morskiej, a tryt z litu,
czyli lekkiego metalu występującego powszechnie w skorupie ziemskiej.

Jeżeli cała energia konsumowana przez ludzkość byłaby wytwarzana w
procesie syntezy termojądrowej, ziemskie zasoby litu wystarczyłyby na
1000 lat. Wody do produkcji deuteru starczyłoby na wiele milionów
lat. Jedna osoba żyjąca w kraju uprzemysłowionym zużyłaby przez całe
swoje życie 30 gramów litu i 10 gramów deuteru.

W przeciwieństwie do tradycyjnych elektrowni jądrowych, reaktory
syntezy termojądrowej mają w bardzo niewielkim stopniu zagrażać
środowisku. W wyniku reakcji syntezy powstanie energia, hel oraz
neutrony. Hel, gaz szlachetny, jest zupełnie nieszkodliwy. Pewne
niebezpieczeństwo mogą nieść neutrony. Cząstki te będą mieć wysoką
energię, więc kiedy zderzą się ze ścianami naczynia reaktora, ściany
te mogą stać się radioaktywne. Inżynierowie konstruujący reaktor
obiecują jednak, że zbudują ściany naczynia z materiału, który nie
ulegnie łatwo aktywacji, i że żaden radioaktywny złom o długim czasie
rozpadu nie pozostanie po reaktorze ITER.
Zwycięska radziecka idea

Historia kontrolowanej syntezy termojądrowej sięga połowy ubiegłego
wieku. Wtedy to naukowcy radzieccy - Andriej Sacharow i Igor Tamm -
zbudowali tzw. tokamak, czyli urządzenie, w którym potężne pole
magnetyczne wytwarza i kontroluje uformowaną w kształt pierścienia
plazmę. Od tego czasu na świecie wybudowano wiele tokamaków, w
najbardziej udanych z nich udało się wywołać reakcję syntezy
termojądrowej, ale tylko na krótki czas -kilka sekund. Reaktor ITER,
który jest rozwinięciem idei tokamaka, ma kontrolować plazmę
nieprzerwanie.

Reaktor ITER będzie wynikiem kooperacji pomiędzy Unią Europejską,
Japonią, USA, Chinami, Rosją i Koreą Południową. Dotychczas wśród
możliwych miejsc budowy reaktora wymieniano Japonię i Francję. Teraz
wiadomo, że reaktor powstanie we Francji, w Cadarache. UE, jako
gospodarz projektu, poniesie połowę kosztów.
ŁUKASZ KANIEWSKI
Received on Thu Jun 9 20:18:55 2005