Padł rekord energetyczny dla syntezy jądrowej. "To jest przyszłość"

Źródło:
PAP

Naukowcy od lat poszukują nieograniczonego źródła bezemisyjnej energii. Ważny krok ku odnalezieniu go wykonali właśnie badacze z europejskiego konsorcjum EUROfusion, w tym Polacy. W tokamaku znajdującym się w Wielkiej Brytanii udało im się wytworzyć stabilną plazmę i wygenerować 59 megadżuli energii w ciągu pięciu sekund.

Fuzja termojądrowa to proces, który "zasila" gwiazdy takie jak nasze Słońce. Z fizycznego punktu widzenia to proces połączenia dwóch atomów, na przykład deuteru z deuterem albo deuteru i trytu, które tworzą inny atom, czyli hel. Przy okazji tego procesu wydziela się energia. Jądra atomów mają ładunek dodatni, dlatego się odpychają. Do zderzenia można je jednak zmusić, na przykład kompresując plazmę impulsem laserowym albo rozpędzając je przez podgrzewanie gazu do bardzo wysokiej temperatury, sięgającej 80 albo 100 milionów stopni Celsjusza. Im temperatura jest wyższa, tym większa jest prędkość i szansa, że atomy zdążą się ze sobą zderzyć.

Plazmę można podgrzewać mikrofalami, przepuszczając przez nią prąd albo za pomocą iniektorów, wstrzeliwujących w obszar plazmy rozpędzoną wiązkę atomów deuteru. Po podgrzaniu plazma zaczyna produkować energię. Podobnie jak w elektrowni węglowej czy atomowej, ciepło odbierane jest za pomocą wody.

Fuzję można przeprowadzać w stellaratorach lub tokamakach, czyli urządzeniach, które służą do przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. Główna komora w tych urządzeniach jest w kształcie torusa (pierścienia). Fuzja odbywa się w specjalnym zbiorniku, w którym panuje bardzo niskie ciśnienie. Plazma jest tak gorąca, że nie może mieć bezpośredniego kontaktu ze ściankami zbiornika. Jest utrzymywana w zwartym słupie wewnątrz pierścienia dzięki silnemu polu magnetycznemu. Energia uwalnia się w postaci ciepła, które można przekształcić w energię elektryczną.

Według ekspertów opanowanie fuzji termojądrowej w dalszej perspektywie oznacza źródło czystej energii elektrycznej z wykorzystaniem niewielkiej ilości paliwa, które można pozyskiwać na całym świecie z niedrogich materiałów. Fuzja jest także z natury bezpieczna, gdyż nie może rozpocząć procesu, którego nie da się kontrolować, tak jak w przypadku rozszczepu atomu.

Padł rekord energetyczny dla syntezy jądrowej

Naukowcy od lat starają się opanować kolejne kroki w tym procesie. Nowe osiągnięcie zostało dokonane w ramach kampanii eksperymentalnej EUROfusion. Celem tej kampanii jest weryfikacja 20-letnich efektów badań syntezy jądrowej i przygotowanie do rozpoczęcia innego międzynarodowego projektu - ITER.

Eksperyment, o którym poinformował w środę międzynarodowy zespół ekspertów przeprowadzono w tokamaku Joint European Torus (JET), który powstał i działa w Culham w Wielkiej Brytanii jako Wspólne Przedsięwzięcie Wspólnoty Europejskiej od 1977 roku.

W reakcjach syntezy jądrowej uwolniono 59 megadżuli energii w postaci ciepła podczas pięciosekundowej fazy wyładowania plazmy. Wyrażając to w jednostkach mocy (energia na jednostkę czasu), tokamak JET osiągnął uśrednioną moc wyjściową nieco ponad 11 megawatów (megadżuli na sekundę) w ciągu pięciu sekund. Poprzedni rekord energetyczny z 1997 r. (ustanowiony przez JET i także dotyczący deuteru i trytu) wynosił niecałe 22 megadżule całkowitej energii i 4,4 megawata mocy uśrednionej podczas pięciu sekund (to ponad 2,5 raza mniej niż wynosi nowy rekord).

"W przyszłości możemy kontrolować fuzję przez pięć minut, a następnie przez pięć dni"

Konsorcjum EUROfusion złożone jest z 30 organizacji badawczych oraz 150 podmiotów stowarzyszonych, w tym uczelni i firm z 25 krajów Unii Europejskiej oraz Wielkiej Brytanii, Szwajcarii i Ukrainy. Łącznie to około 4800 ekspertów, studentów i pracowników. Polskę reprezentuje w nim Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM).

Program EUROfusion ma dwa cele. Jednym z nich jest przygotowanie do eksperymentów na tokamaku ITER, drugi to natomiast opracowanie koncepcji przyszłej europejskiej demonstracyjnej elektrowni termojądrowej EU DEMO.

- Jeśli jesteśmy w stanie kontrolować fuzję przez pięć sekund, możemy to robić przez pięć minut, a następnie przez pięć dni, w miarę zwiększania skali funkcjonowania urządzeń w przyszłości - tak wyniki uzyskane w tokamaku JET podsumowuje Tony Donné, manager programu EUROfusion.

Jak komentuje dyrektor ITER Bernard Bigot, "stabilne wyładowanie deuteru z trytem na tym poziomie energetycznym - prawie na skalę przemysłową - potwierdza sens działania wszystkich zaangażowanych w fuzję na świecie". - W przypadku projektu ITER wyniki JET pozwalają nam zakładać, że jesteśmy na dobrej drodze do zademonstrowania mocy syntezy jądrowej - dodaje.

Energia termojądrowa "jest przyszłością"

Doktor habilitowana Agata Chomiczewska z IFPiLM podkreśla, że nowe wyniki stanowią zwieńczenie ważnego etapu badań nad kontrolowaną syntezą jądrową. - Coraz bardziej realna staje się wizja opracowania technologii bezpiecznego wytwarzania naprawdę czystej i taniej energii - dodaje.

Jak zaznacza natomiast Monika Kubkowska z IFPiLM i członek Rady Zarządzającej konsorcjum EUROfusion, energia termojądrowa "jest przyszłością", a "świat potrzebuje czystej, niskoemisyjnej i nieograniczonej energii".

"Gorący kawałek Słońca"

Tokamak JET powstał i działa w Culham w Wielkiej Brytanii jako Wspólne Przedsięwzięcie Wspólnoty Europejskiej od 1977 r. Od 2000 r. obiekt obsługuje go UK Atomic Energy Authority (UKAEA). Poprzednie eksperymenty z paliwem dla przyszłych elektrowni termojądrowych przeprowadzono tam w 1997 r. Tryt jest rzadkim surowcem, który również stwarza szczególne trudności, dlatego zespoły badawcze zwykle używają wodoru lub deuteru podczas wykonywania eksperymentów z plazmą. Surowiec ten w przyszłych elektrowniach będzie powstawał z litu podczas produkcji energii.

JET jest obecnie największym na świecie obiektem syntezy jądrowej i jedynym działającym tokamakiem na świecie, który może wykorzystywać tę samą mieszankę paliwową deuteru i trytu (D-T), jaka została zaplanowana dla przyszłych elektrowni termojądrowych.

Plazma osiąga w nim temperaturę 150 mln stopni Celsjusza, czyli 10 razy wyższą niż wewnątrz Słońca. W tokamaku JET można osiągnąć warunki podobne do tych, jakie panują w przyszłych elektrowniach termojądrowych i w innym urządzeniu ITER, dla którego JET stanowi poligon doświadczalny. Reaktor eksperymentalny ITER to z kolei większa i bardziej zaawansowana wersja tokamaka, budowana w południowej Francji jako jeden z największych wspólnych projektów naukowych w historii. ITER powstał we współpracy pomiędzy Chinami, UE, Indiami, Japonią, Koreą Południową, Rosją i Stanami Zjednoczonymi. Stanowi element projektu badawczego poświęconego badaniom nad syntezą jądrową, a jego cel to demonstracja naukowych i technologicznych możliwości energii termojądrowej. Naukowcy mają nadzieję, że wykorzystując paliwo deuterowo-trytowe ITER będzie w stanie uwolnić dziesięć razy więcej energii niż jest dostarczane do plazmy w postaci energii grzewczej.

Aby maksymalnie zbliżyć najnowszy eksperyment JET do przyszłych warunków ITER-a, poprzednia węglowa wyściółka komory plazmowej została zastąpiona mieszanką berylu i wolframu. Wolfram jest bardziej odporny niż węgiel, który ponadto magazynuje za dużo wodoru. Jednak metalowa ściana stawia nowe wymagania co do jakości sterowania plazmą.

Eksperymenty prowadzone w reaktorach syntezy jądrowej pozwolą lepiej opanować procesy niezbędne do uzyskiwania energii termojądrowej w odległej przyszłości. Badacze uczą się dzięki temu, jak otrzymywać plazmę (czyli "gorący kawałek Słońca") przez dłuższy czas w polu magnetycznym i pozyskiwać z niego energię. To warunek, aby przyszłe elektrownie termojądrowe mogły działać.

Autorka/Autor:ps

Źródło: PAP

Pozostałe wiadomości

IMGW ostrzega przed pogodowymi niebezpieczeństwami. W sobotę w większości kraju spodziewane są temperatury sięgające 32 stopni Celsjusza w cieniu. Na zachodzie mogą pojawić się także burze z gradem, a na południu - silne podmuchy wiatru.

Upał i burze. 12 województw z ostrzeżeniami IMGW drugiego stopnia

Upał i burze. 12 województw z ostrzeżeniami IMGW drugiego stopnia

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Trójka polskich turystów utknęła w piątek w Tatrach Wysokich na Słowacji. Wspinacze musieli przerwać wycieczkę z powodu wychłodzenia i zmęczenia, a w górach zastał ich zmrok. Na pomoc ruszyli ratownicy Horskiej Zachrannej Sluzby.

Polscy turyści w pułapce. Opadli z sił, zastał ich mrok

Polscy turyści w pułapce. Opadli z sił, zastał ich mrok

Źródło:
PAP, HZS

Trąba powietrzna przeszła w piątek przez centrum miasta we wschodnich Chinach. Świadkowie uwiecznili na nagraniach żywioł porywający fragmenty budowli. Wskutek silnego wiatru zginęło pięć osób, a prawie 90 zostało rannych.

Trąba powietrzna nad miastem. Nie żyje pięć osób, wiele jest rannych

Trąba powietrzna nad miastem. Nie żyje pięć osób, wiele jest rannych

Źródło:
Reuters, The Straits Times

Burza tropikalna Beryl zmierza w stronę Teksasu. Jak podały amerykańskie służby meteorologiczne, przed uderzeniem w ląd żywioł może na powrót stać się huraganem. W regionach, nad którymi przeszedł Beryl, trwa usuwanie skutków silnego wiatru i ulewnych deszczy.

Beryl zdewastował całe wyspy. Teraz idzie na Teksas

Beryl zdewastował całe wyspy. Teraz idzie na Teksas

Źródło:
CNN, PAP

Pogoda na dziś. Sobota 06.07 na obszarze niemal całej Polski upłynie pod znakiem słońca. W niektórych regionach przed wieczorem pojawią się gwałtowne burze z ulewami i porywistym wiatrem. Będzie upalnie.

Pogoda na dziś - sobota 06.07. Miejscami pojawią się groźne zjawiska

Pogoda na dziś - sobota 06.07. Miejscami pojawią się groźne zjawiska

Źródło:
tvnmeteo.pl

Przed nami gorące dni. Uderzenie upału w weekend i na początku tygodnia poczuje tylko część z nas, ale później termometry pokażą ponad 30 stopni Celsjusza w całej Polsce. Bardzo wysokiej temperaturze w niektórych regionach będą towarzyszyć burze.

Upał najpierw odczuje tylko część z nas. Później żar rozleje się na cały kraj

Upał najpierw odczuje tylko część z nas. Później żar rozleje się na cały kraj

Źródło:
tvnmeteo.pl

W Hiszpanii trwa fala upałów. Na skutek udaru cieplnego w ostatnich dniach zmarły dwie osoby - poinformowały lokalne media.

Upały w Hiszpanii zbierają śmiertelne żniwo

Upały w Hiszpanii zbierają śmiertelne żniwo

Źródło:
ENEX, diariodesevilla.es, wetteronline.de, tvnmeteo.pl

Beryl, huragan drugiej kategorii, po tym jak przetoczył się między innymi przez Karaiby, w piątek dotarł do Meksyku. - Niebo zrobiło się bordowe i zaczęło lać, dość porządnie. Niektóre pokoje w hotelu pozalewało - mówił w rozmowie z redakcją Kontaktu 24 pan Dariusz, który przebywa w Cancun.

"Niebo zrobiło się bordowe, niektóre pokoje pozalewało". Relacja Polaka ze spotkania z huraganem Beryl

"Niebo zrobiło się bordowe, niektóre pokoje pozalewało". Relacja Polaka ze spotkania z huraganem Beryl

Aktualizacja:
Źródło:
CNN, Reuters, Kontakt 24

Z powodu pożarów, do których dochodzi w całej Kalifornii, 30 tysiącom mieszkańców tego amerykańskiego stanu nakazano ewakuację. Wysoka temperatura utrudnia walkę z ogniem. W piątek blisko połowa mieszkańców USA była objęta ostrzeżeniami związanymi z upałami.

Kolejne nakazy ewakuacji, temperatura ma dojść do 47 stopni

Kolejne nakazy ewakuacji, temperatura ma dojść do 47 stopni

Źródło:
PAP, Reuters

Z powodu aktywności wulkanu Etna na Sycylii czasowo zamknięte zostało lotnisko w Katanii, jedno z głównych na wyspie. Linia lotnicza Ryanair odwołała w piątek część lotów do i z tego miasta. Przed godziną 17 w piątek lotnisko wznowiło działalność.

Ryanair odwołał część lotów po wybuchu Etny

Ryanair odwołał część lotów po wybuchu Etny

Aktualizacja:
Źródło:
Reuters, PAP, euronews.com, aeroporto.catania.it

Doszło do erupcji sycylijskiego wulkanu Etna. Z krateru wydobyły się ogromne ilości pyłu i popiołu wulkanicznego, które przysłoniły niebo. Zamknięto lotnisko w Katanii, a także wprowadzono zakaz korzystania z pojazdów dwukołowych. Na Kontakt 24 otrzymaliśmy nagrania z Katanii.

W popularnym kurorcie popiół leci z nieba

W popularnym kurorcie popiół leci z nieba

Aktualizacja:
Źródło:
Kontakt 24

Po wędrówce po jednym z parków w stanie Arizona, gdzie panował ponad 40-stopniowy upał, zmarł 10-latek. Chłopiec poczuł się źle, dlatego jego krewni wezwali pomoc. Niestety w szpitalu nie udało się uratować dziecka.

10-letni chłopiec zmarł po wędrówce. Do szpitala trafił "w skrajnie krytycznym stanie"

10-letni chłopiec zmarł po wędrówce. Do szpitala trafił "w skrajnie krytycznym stanie"

Źródło:
CNN, abcnews.go.com

Australijska policja stanowa z Terytorium Północnego znalazła szczątki 12-letniego dziecka, które miał zaatakować krokodyl. Dziewczynka zaginęła podczas kąpieli w potoku.

Znaleziono zwłoki dziecka, które miał zaatakować krokodyl

Znaleziono zwłoki dziecka, które miał zaatakować krokodyl

Źródło:
Reuters, ABC Australia, tvnmeteo.pl

Grecję nękają gwałtowne burze. Od piorunów wybuchają niegroźne pożary, a ulewny deszcz powoduje zalania i utrudnienia na drogach. Mieszkańcy kilku regionów dostali alerty ostrzegające przed groźną pogodą.

Od piorunów wybuchają pożary, mieszkańcy dostają alerty

Od piorunów wybuchają pożary, mieszkańcy dostają alerty

Źródło:
eKhatimerini, Greek Reporter, ENEX, tvnmeteo.pl, pelop.gr

Po ulicach peruwiańskiego miasta Santa Anita biegał byk. Zwierzę wywołało niemały popłoch wśród pieszych i kierowców. Groźnie wyglądające zdarzenie zarejestrowała kamera.

Byk biegał po ulicach miasta. Zwierzę strąciło mężczyznę z roweru

Byk biegał po ulicach miasta. Zwierzę strąciło mężczyznę z roweru

Źródło:
Reuters, LaRepublica.pe

Najstarsze malarstwo figuratywne na świecie odkryli w indonezyjskiej prowincji Celebes Południowy badacze z Australii i Indonezji - poinformowała stacja BBC. Naskalne malowidła liczą ponad 52 tysiące lat. - To najstarszy istniejący dowód na opowieść - powiedział profesor Maxime Aubert z Griffith University w Australii, jeden z odkrywców.

Odkryto najstarsze malarstwo figuratywne na świecie. Liczy co najmniej 52 tysiące lat

Odkryto najstarsze malarstwo figuratywne na świecie. Liczy co najmniej 52 tysiące lat

Źródło:
PAP, BBC

Fala upałów nadciągnęła nad Moskwę. W środę po południu termometry w rosyjskiej stolicy pokazały 32 stopnie Celsjusza - to najwyższa wartość, jaką kiedykolwiek zanotowano tam 2 lipca. W mieście pojawiły się ciężarówki spryskujące ulice wodą.

Gorąco w Moskwie. Pobity rekord sprzed stulecia

Gorąco w Moskwie. Pobity rekord sprzed stulecia

Źródło:
Reuters, Khaleej Times

Drapanie u kotów to nie tylko kwestia wychowania. Jak pokazały badania międzynarodowego zespołu naukowców, niszczenie mebli może wynikać także z innych czynników takich, jak obecność dzieci w domu i poziom aktywności zwierzaków. Istnieje jednak wiele metod na walkę z tym zachowaniem.

Naukowcy mają sposób na to, jak oduczyć koty drapania mebli

Naukowcy mają sposób na to, jak oduczyć koty drapania mebli

Źródło:
Frontiers

Ulewy zalały Park Narodowy Kaziranga w północnych Indiach. Pod wodą znalazły się tereny zamieszkiwane przez wiele zagrożonych gatunków. Jak podały lokalne media, w powodziach utonęło 11 zwierząt. Pod wodą znalazły się także liczne miejscowości, zamieszkiwane przez ponad milion osób.

Park narodowy pod wodą. Utonęło 11 zwierząt

Park narodowy pod wodą. Utonęło 11 zwierząt

Źródło:
Reuters, Hindustan Times

Polski konsulat w Rzymie zaapelował w środę do polskich turystów wybierających się do Włoch. Jak wynika z prognoz meteorologów, na północy kraju istnieje ryzyko wystąpienia burz i ulew. Pogoda ma się pogorszyć także w centrum kraju.

Apel konsulatu we Włoszech do polskich turystów. "Doradzamy ostrożność"

Apel konsulatu we Włoszech do polskich turystów. "Doradzamy ostrożność"

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Za nami zarówno upalne, jak i burzowe chwile. Pierwszego lipca aura w Polsce znacząco się ochłodziła i uspokoiła. Co dalej z pogodą w wakacje? Synoptyk tvnmeteo.pl Arleta Unton-Pyziołek sprawdziła modele prognostyczne największych ośrodków, żeby sprawdzić, jaka pogoda czeka nas w lipcu i sierpniu.

Co dalej z pogodą w wakacje. Modele z Europy, USA i Rosji są raczej zgodne

Co dalej z pogodą w wakacje. Modele z Europy, USA i Rosji są raczej zgodne

Źródło:
tvnmeteo.pl

Polska rakieta suborbitalna ILR-33 BURSZTYN 2K sięgnęła Kosmosu. W środę odbył się lot testowy, w którym urządzenie osiągnęło zamierzony pułap. To pierwszy tego typu sprzęt wykorzystujący przyjazny dla środowiska materiał napędowy.

Polski Bursztyn dotarł do Kosmosu. "3 lipca przejdzie do historii"

Polski Bursztyn dotarł do Kosmosu. "3 lipca przejdzie do historii"

Źródło:
PAP Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa

Na greckiej wyspie Kos szalał na początku tygodnia pożar, który doprowadził do ewakuacji ludności. Żywioł udało się opanować. To, jak wyglądała sytuacja na miejscu z perspektywy turysty z Polski, opowiadał na antenie TVN24 pan Wojciech.

"Pożar wzniecał się bardzo szybko, telefony w rękach, niepokój"

"Pożar wzniecał się bardzo szybko, telefony w rękach, niepokój"

Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl

Chińscy naukowcy odkryli gatunek rośliny, która jest w stanie przetrwać na Marsie. To rodzaj mchu - Syntrichia caninervis - występujący w najtrudniejszych do życia ziemskich obszarach, między innymi na pustyni Mojave w Kalifornii, w Tybecie oraz na Antarktydzie.

Odkryto roślinę, która mogłaby rosnąć na powierzchni Marsa

Odkryto roślinę, która mogłaby rosnąć na powierzchni Marsa

Źródło:
PAP, "Guardian"

Miejscowość Cogne w Dolinie Aosty na północy Włoch została w weekend poważnie dotknięta skutkami powodzi wywołanej ulewnym deszczem. Dojazd do miejsca jest utrudniony, bo zniszczona jest jedyna droga łącząca je z doliną. Włoska minister zapowiedziała sprowadzanie tam turystów za pomocą śmigłowca, co spotkało się z falą krytyki.

Powódź zniszczyła jedyną drogę, mają sprowadzić turystów śmigłowcami

Powódź zniszczyła jedyną drogę, mają sprowadzić turystów śmigłowcami

Źródło:
PAP

Aż cztery leje kondensacyjne pojawiły się we wtorek w tym samym momencie w okolicach Krynicy Morskiej (woj. pomorskie). Dwa z nich to trąby wodne. Niezwykłe zjawiska udało się uchwycić na jednym zdjęciu.

Cztery leje kondensacyjne na niebie

Cztery leje kondensacyjne na niebie

Źródło:
tvnmeteo.pl

Bolid, czyli jasny meteor, rozbłysnął nad Polską w nocy z poniedziałku na wtorek. Tuż po północy niebo nad centralnymi regionami naszego kraju na chwilę stało się jasne. Jak przekazali analitycy z projektu Skytinel, którzy nagrali to zjawisko, kosmiczny gość pochodził z pasa planetoid.

Kula ognia rozświetliła nocne niebo. Co przeleciało nad Polską

Kula ognia rozświetliła nocne niebo. Co przeleciało nad Polską

Źródło:
Skytinel, tvnmeteo.pl