Ultimele rezultate de la dispozitivul de fuziune JET dau cercetătorilor mai multă încredere pentru ce va urma în cadrul proiectului ITER de următoare generaţie, experimentul internaţional care se aşteaptă să paveze drumul spre centrale electrice cu fuziune comerciale.
Funcţionarea cu o nouă căptuşeală înăuntrul JET (Joint European Torus) a demonstrat compatibilitatea materialelor cu dispozitivul ITER, care este mai mare şi mai puternic.
JET, prima unitate de fuziune cu constrângere magnetică, situată la Culham în Marea Britanie, a dus la bun sfârşit un test de unsprezece luni pentru a simula mediul dinăuntrul ITER şi pentru a crea prototipurile componentelor cheie. În acest scop JET a fost transformat cu succes într-un „mini-ITER” cu un perete făcut din aceleaşi materiale – beriliu şi tungsten – pe care specialiştii ITER intenţionează să le utilizeze.
Imagine generată computerizat a unei secţiuni a dispozitivului JET în timpul unui experiment
Rezultatele iniţiale vor fi descrise pe scurt de Dr. Francesco Romanelli, conducătorul European Fusion Development Agreement (EFDA) şi al JET, la Conferinţa Energiei de Fuziune IAEA care are loc în San Diego.
În inima reactoarelor de fuziune tokamak, precum JET, se află un recipient în formă de inel în care plasma extrem de fierbinte este ţinută sub control folosind câmpuri magnetice. Selecţia materialelor potrivite pentru peretele interior al acestui vas este esenţială. În primul rând, pentru a minimiza „poluarea” când cantităţi mici din perete intră în plasmă şi în al doilea rând pentru a preveni blocarea în perete a combustibililor de fuziune. ITER va folosi beriliu pentru peretele principal şi tungsten (cu punctul său mai ridicat de topire) pentru podeaua camerei – „diverterul” – unde plasma este evacuată, iar căldura este cea mai mare. În cadrul unei faze de reîmprospătare tehnologică care a durat 20 de luni, între 2010 şi 2011, a fost instalat un nou perete orientat spre plasmă înăuntrul JET, pentru a valida aceste materiale pentru ITER.
De la primul test, desfăşurat în august 2011, căptuşeala de beriliu şi tungsten a permis producerea de plasmă mai sigură. O descoperire importantă a cercetătorilor din cele 27 de laboratoare de fuziune europene care participă la JET a fost următoarea: cantitatea de combustibil care este reţinută în perete este de cel puţin zece ori mai mică decât în configuraţia anterioară pe bază de carbon. Rezultatele obţinute ar putea conduce la anularea planurilor folosirii carbonului pentru faza iniţială de operaţii din proiectul ITER şi la adoptarea peretelui de beriliu-tungsten, permiţând o economie semnificativă de timp şi bani.
Experimentele de la JET se vor relua la începutul lui 2013, cu ţinta de a demonstra performanţe ale plasmei chiar şi peste aşteptările ITER. Pentru viitor, EFDA plănuieşte deja o întreagă „repetiţie de garderobă” pentru ITER – o campanie de experimente la JET folosind amestecul optim de combustibil deuteriu-tritiu care este necesar pentru operarea fuziunii de mare putere. JET este singurul dispozitiv care este capabil în prezent să funcţioneze cu plasme de fuziune cu tritiu şi exploatarea acestor capabilităţi va fi o etapă crucială pentru pregătirile lui ITER. Directorul general al ITER, Osamu Motojima, a lăudat munca depusă la JET în timpul unei vizite făcute în această vară şi a purtat discuţii despre colaborări cu EFDA pentru experimente viitoare.
Dr. Francesco Romanelli a spus: „Aceste rezultate sunt foarte încurajatoare pentru ITER. JET se apropie de ITER atât cât poate oricare dispozitiv de fuziune din prezent. Dacă această performanţă este adusă la o scară mai mare, ITER va avea succes şi se vor face paşi uriaşi către energie comercială obţinută din fuziune nucleară.
„JET a trasat în mare baza pentru design-ul ITER şi reprezintă o platformă ideală de testare. Sperăm să creăm noi colaborări cu partenerii ITER în timp ce ne pregătim pentru teste complete cu deuteriu-tritiu în 2015. Deja lucrăm alături de colegi indieni la bobinele magnetice pentru a îngrădi instabilitatea plasmei. Sper că vom construi mai multe parteneriate astfel încât capabilităţile unice să fie folosite în beneficiul programului global de fuziune.”
Traducere realizată de Răzvan Gavrilă după New jet results tick all the boxes for ITER, cu acordul Phys.org.
