Britų mokslininkai rytoj pradeda eksperimentinio termobranduolinės sintezės reaktoriaus, kuris turėtų atverti kelią revoliuciją energetikos srityje sukelsiančioms komercinėms tokio tipo jėgainėms, kūrimo programą.
Netoli Oksfordo esančios Rutherfordo Appletono laboratorijos specialistai tikisi, kad šis D. Britanijos vyriausybės ir Europos Komisijos finansuojamas tarptautinis tiriamasis projektas padės sukurti efektyviai veikiantį, aplinkos neteršiantį ir praktiškai neišeikvojamą energijos šaltinį, skelbia britų dienraštis „Daily Telegraph“.
Pasak dienraščio, naujo tipo reaktoriuje bus vykdomos termobranduolinės sintezės reakcijos, panašios į tas, kurios vyksta Saulėje. Iki šiol mokslininkams pavyko sukurti tik nevaldomą lengvųjų branduolių susijungimo reakciją, kuri naudojama vandenilinėse bombose. Tačiau britų mokslininkai mano, kad jiems teliko tik žingsnis iki efektyvios termobranduolinės sintezės reakcijos, kuri bus vykdoma laboratorinėmis sąlygomis.
Antradienį Rutherfordo Appletono laboratorijoje bus oficialiai pradėta 3 metus truksianti „HiPER“ (High Powered Laser Research) įrenginio kūrimo programa, kurioje dalyvaus fizikai iš įvairių Europos šalių. Mokslininkai mano, kad eksperimentiniai „HiPER“ technologijos termobranduolinės sintezės reaktoriai padės sukurti komercinius jų modelius.
„HiPER“ turėtų tapti tiltu, sujungsiančiu valdomą termobranduolinę sintezę su komercinėmis jėgainėmis“, - pareiškė Rutherfordo Appletono laboratorijos profesorius Mike‘as Dunne‘as, vadovaujantis šio tyrimų centro lazerių centrui.
Skirtingai nuo branduolių skilimo reakcijos, kuri išlaisvina didelį energijos kiekį užteršdama aplinką itin radioaktyviomis medžiagomis, branduolių sintezės proceso metu susijungę „sunkieji“ vandenilio izotopai deuteris ir tritis iš esmės sukuria tik nepavojingą helį. Nors termobranduolinės sintezės srityje eksperimentai vykdomi jau maždaug 50 metų, iki šiol niekaip nepavykdavo sukurti ekonomiškai pagrįstų eksperimentinių įrenginių, nes sintezės sąlygoms sudaryti reikalingas energijos kiekis būdavo didesnis už pagaminamą.
Tačiau Rutherfordo Appletono laboratorijoje bus kuriamas naujo tipo termobranduolinės sintezės reaktorius, kuris, kaip manoma, taps pirmuoju efektyviai veikiančiu tokio tipo įrenginiu, rašo „Daily Telegraph“.
JAV ir Prancūzijoje eksperimentiniai branduolinės sintezės reaktoriai kuriami remiantis skirtingomis technologijomis, kurios būtinos dideliam slėgiui ir aukštai temperatūrai sukurti. Kitais metais NIF (National Ignition Facility) centre Livermore (JAV) pradės veikti reaktorius, kuriame branduolių sintezės reakcijai pradėti bus naudojami galingi lazeriai. Tačiau jų galia bus tokia didelė, kad energijos sąnaudos viršys pagaminamos energijos kiekį, todėl ši technologija netiks komercinėms jėgainėms, teigia dienraštis.
Prancūzijos Tarptautinės termobranduolinės sintezės reaktoriaus, esančio Cadarache branduolinių tyrimų centre, kūrimo programos vykdytojai naudoja kitą metodą – jie siekia sukurti reakciją inicijuojančius galingus magnetinius laukus. Tačiau ši technologija energijos požiūriu taip pat labai neefektyvi. Tuo tarpu „HiPER“ projekto kūrėjai, sekdami JAV mokslininkų pavyzdžiu, ruošiasi naudoti lazerius, bet nori taip padidinti jų efektyvumą, kad branduolių sintezės reakcija galėtų prasidėti mažesnio slėgio sąlygomis.
„NIF centras įrodys, kad sintezės reakciją galima sukelti lazeriais, o mes žengsime sekantį žingsnį“, - aiškina profesorius Dunne‘as. Pasak jo, NIF technologija galėtų būti lyginama su dyzeliniu varikliu: lazeriai tol „spaudžia“ kuro granules, kol dėl pasiekto slėgio prasideda sintezės reakcija. O „HiPER“ labiau panašus į benzininį variklį: iš pradžių lazeriai šiek tiek suslegia „degalus“, ir iškart po to dar galingesnis lazeris „įžiebia“ reakciją inicijuojančią „kibirkštį“.
Jei Rutherfordo Appletono laboratorijoje pradedama „HiPER“ technologijos reaktoriaus kūrimo programa bus sėkminga, ji pradės naują energetikos erą. Komerciniai termobranduolinės sintezės reaktoriai gamintų tik labai nedidelį ne itin radioaktyvių medžiagų kiekį, todėl jų potencialus pavojus aplinkai nebūtų toks didelis, kaip dabartinių branduolinių reaktorių.
O svarbiausia, kad termobranduolinės sintezės reaktoriams reikalingas kuras – deuteris ir tritis – galėtų būti išgaunamas iš jūros vandens. Pasak dienraščio, vos iš 1 kilogramo tokio kuro būtų pagaminama tiek pat energijos, kaip iš 10 000 tonų mineralinių resursų.
