Znanstvenici su postigli značajan korak naprijed prema ovladavanju fuzijom, koju mnogi nazivaju "svetim gralom fizike"!
Fuzijski znanstvenici, okupljeni u jednom od najvećih istraživačkih konzorcija - EUROfusion, oborili su novi rekord oslobađanjem trajne fuzijske energije od nevjerojatnih 59 megadžula. Ovo postignuće na JET-u u Velikoj Britaniji, najvećem i najmoćnijem operativnom tokamaku na svijetu, demonstracija je punog potencijala fuzije u isporuci sigurne, održive i niskougljične energije. Rekord je ostvario tim od čak 4800 istraživača, stručnjaka, studenata i djelatnika iz cijele Europe u sklopu konzorcija EUROfusion, kojeg financira Europska komisija, a čiji su neizostavni dio eksperimentalni fizičari s Instituta Ruđer Bošković (IRB).
Fuzija je proces spajanja jezgri lakih atomskih elemenata pri čemu se oslobađa golema količina energije. Primjerice, za generiranje rekordnih 59 megadžula energije bilo je potrebno samo 0,17 miligrama mješavine fuzijskog goriva (oko 0,1 mg tricija i 0,07 mg deuterija). Usporedbe radi, fosilna goriva bi zahtijevala 10 milijuna puta više goriva za proizvodnju iste količine energije (1,06 kg prirodnog plina ili 3,9 kg lignita).
Ključni izvor energije
U procesu realizacije fuzije kao izvora energije, ključan korak je naučiti kako stvoriti i kontrolirati visokoenergetske plazme. Za to znanstvenicima služe i eksperimenti koji se provode na uređajima poput JET - Joint European Torus), najvećeg operativnog tokamaka u britanskom centru Culhamu u kome se eksperimenti provode od 1984. godine. Riječ je o uređaju na kojem se postižu temperature i do 10 puta veće od onih u središtu Sunca. Ovaj je uređaj ključna ispitna stanica za početak rada Međunarodnog termonuklearnog eksperimentalnog reaktora (ITER) koji se gradi u francuskom nuklearnom centru Cadarache u Provansi.
Oko 22 milijarde eura vrijedni ITER je najveći međunarodni znanstveni projekt današnjice na kome zajednički surađuju EU, Kina, Japan, Južna Koreja, Indija, Rusija i SAD. Te politički često suprotstavljene zemlje ujedinjene su u zajedničkoj namjeri da na Zemlji stvore "mini Sunce", odnosno da proizvodnjom energije pomoću fuzije riješe energetske probleme našeg planeta. Gradnja ITER-a je počela 2006. godine, a završetak se očekuje oko 2025. godine.
JET može postići uvjete slične onima u ITER-u i budućim fuzijskim elektranama, te je jedini operativni tokamak na svijetu koji može koristiti istu mješavinu goriva deuterij-tricij (D-T) koji planiran za te uređaje.
Novi rekord fuzijske energije ostvaren je u sklopu kampanje eksperimenta koju je pokrenuo konzorcij EUROfusion kako bi demonstrirao razmjere postignuća u fuzijskim istraživanjima tijekom dva desetljeća istraživanja te kako bi se optimalno pripremili za početak rada ITER-a, veće i naprednije verzije JET-a.
Tadić: 'Potigli smo rekord'
- U rekordnom snimku, fuzijske reakcije u JET-u oslobodile su ukupno 59 megadžula energije u obliku topline i to tijekom pet sekundi 'pulsa' plazme, što su dvostruko veće vrijednosti od rekordnih postavljenih 1997. godine – rekao je dr. Tonči Tadić, voditelj hrvatskih fuzijskih aktivnosti u sklopu konzorcija EUROfusion te koordinator Savjeta europskog projekta DONES-PreP.
Dr. Tadić je podsjetio kako bliska suradnja hrvatskih fuzijskih znanstvenika s britanskim kolegama seže još iz 2013. godine kada je sklopljen bilateralni Sporazum o suradnji između IRB-a i Centra za fuzijsku energiju u Culhamu (CCFE) pri UKAEA-i koja je domaćin JET-a. IRB je tako tijekom 2013. unutar EU-a imao status 'Vanjske fuzijske istraživačke jedinice UK'. Britanski znanstvenici od tada redovito koriste usluge Laboratorija za interakcije ionskih snopova IRB-a u vezi analize fuzijskih uzoraka na ionskoj mikroprobi ili ozračavanja fuzijskih materijala na uređaju DiFU.
No, hrvatski fizičari imaju aktivnu ulogu u još jednom fuzijskom projektu. Kao što smo u više navrata pisali, Hrvatska je zemlja partner Španjolskoj u čijoj pokrajini Granadi ove godine počinje gradnja DONES-a (DEMO Oriented Neutron Source), ključnog uređaja za razvoj fuzije, nuklearnog procesa koji se zbiva na Suncu i ostalim zvijezdama. Oko 690 milijuna eura vrijedni DONES drugi je po veličini i značenju uređaj u nuklearnom programu EU, odmah iza ITER-a (međunarodni termonuklearni eksperimentalni reaktor).
- DONES je uređaj nužan za testiranje otpornosti na zračenje svih materijala za Demonstracijsku fuzijsku elektranu (DEMO) koja bi se gradila nakon 2035. godine, odnosno nakon izgradnje ITER-a – naglasio je dr. Tadić.