Vokiečiai griežtą „ne“ iškastiniam kurui tarė prieš kelerius metus paskelbę, kad per keliolika metų šalyje bus uždarytos visos branduolinės ir šiluminės jėgainės. Ir štai dabar vokiečiai plėtoja projektą, kurį įgyvendinus galės apsirūpinti neribotais švarios energijos kiekiais – tam reikės tik vandens.
Vokiečių inžinierių tikslas – pasistatyti termobranduolinį reaktorių, generuojantį neįtikėtinus kiekius energijos. Kuo skirsis termobranduoliniai reaktoriai nuo dabar naudojamų branduolinių? Ogi tuo, kad branduoliniuose reaktoriuose energija išgaunama skaidant branduolius (iš čia ir radiacija), tuo tarpu termobranduoliniuose reaktoriuose energija bus gaunama branduolius jungiant, t.y., sintetinant naujus atomus.
Yra tik vienas „bet“: termobranduoliniam reaktoriui reikia, kad vandenilio dujos būtų įkaitintos taip, kad virstų plazma – t.y., iki +100 000 000°C.
Kaip tik tokios termobranduolinės reakcijos vyksta ir artimiausioje žvaigždėje – Saulėje. Tokios reakcijos metu į vieną susilydo du atomo branduoliai ir išsiskiria beprotiškai daug energijos. Jokių kenksmingų šalutinių atliekų po tokios reakcijos (skirtingai nei branduolių skaidymo reakcijose) neišsiskiria.
Yra tik vienas „bet“: termobranduoliniam reaktoriui reikia, kad vandenilio dujos būtų įkaitintos taip, kad virstų plazma – t.y., iki +100 000 000°C.
Plazma būtų generuojama ir laikoma ypatingame hermetiškame konteineryje, kur ji neturėtų galimybės liestis su konteinerio sienelėmis, nes šios akimirksniu išsilydytų.
Iki šiol termobranduoliniai konteineriai būdavo simetriškos spurgos formos (vadinamieji „tokamakai“) – juose plazmą įkalina superšalti magnetai ir kontūru tekanti bei magnetinį lauką generuojanti galinga elektros energijos srovė.
Tačiau vokiečių inžinieriai sukūrė visiškai naują – stelaratoriaus tipo – įrenginį, pavadintą „Wendelstein 7-X“. Jame naudojame ypatingos formos magnetai, todėl galingos elektros srovės nebereikia. Įrenginio viduje sukuriamos sąlygos, identiškos žvaigždės gelmių sąlygoms.
Praėjusį ketvirtadienį vokiečių mokslininkai atliko bandomąjį paleidimą, kurio metu 15 metrų skersmens reaktoriuje miligramą helio dujų pavyko įkaitinti iki + 1 000 000°C. Nors tai yra 100 kartų mažiau nei reikėtų termobranduolinei reakcijai, vis dėlto toks buvo eksperimento tikslas ir jis sėkmingai įgyvendintas. Milijono laipsnių temperatūra buvo palaikoma dešimtadalį sekundės.
„Esame labai patenkinti šiuo pasiekimu – viskas vyko pagal planą“, – džiaugėsi Makso Plancko Plazmos fizikos instituto Greifsvalde (Šiaurės Rytų Vokietija) daktaras Hansas-Stephanas Boschas.
Termobranduolinės energijos centro Kulhame netoli Oksfordo (Jungtinė Karalystė) profesorius Stevenas Cowley pakomentavo, kad ypatingų magnetų formą apskaičiavo superkompiuteris – tokios formos konteineryje plazma nesiliečia su sienelėmis ir skrieja 1 120 km/s greičiu.
Beje, britai yra sukūrę savo termobranduolinį reaktorių JET, kuriame pavyko pasiekti net +250 000 000°C temperatūrą ir iš vandenilio išgauti 16 megavatų energijos. Taip buvo įrodyta, kad iš principo termobranduolinė energetika yra realiai įgyvendinamas užmojis.
Vis dėlto britų reaktorius, kaip ir visi kiti termobranduoliniai reaktoriai, turi rimtą trūkumą – jam reikia milžiniško energijos kiekio. Kalbant konkrečiau, kad plazma būtų tinkamai kontroliuojama, reaktoriui reikia 5 mln. amperų stiprumo elektros srovės.
„Norime, kad termobranduolinis reaktorius veiktų visą laiką, todėl technologiją reikės ištobulinti taip, kad jai nereikėtų tokios stiprios elektros srovės nuolat, – sakė S. Cowley. – „Wendelstein 7-X“ ypatingas savo magnetų dizainu, todėl šiam reaktoriui nereikia beprotiško stiprumo elektros srovės. Plazmą jame kontroliuoja vien neįprastos formos magnetai – be jokio galingos elektros srovės kontūro. Tai – visiškai kitoks termobranduolinio reaktoriaus idėjos išpildymas. Panašu, kad mes jau galime paragauti pirmųjų vaisių, todėl neabejoju, kad neriboti energijos resursai mums bus pasiekiami jau po kelių dešimtmečių.“
Kitas vokiečių inžinierių žingsnis – pastatytame riestainyje su saulės plazmos įdaru įkaitinti vandenilį iki dar aukštesnių temperatūrų.
Beje, Prancūzijoje, netoli Aix-en-Provence, statomas dar didesnis eksperimentinis termobranduolinis reaktorius ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), kurio vertė – apie 15 mlrd. eurų. Mokslininkai tikisi, kad šis reaktorius bus pirmasis, sugebėsiantis savarankiškai apsirūpinti energija, būtina termobranduolinės reakcijos vyksmui.
„Jei tas reaktorius veiks ir viskas vyks pagal planą – tai bus pasiekimas, prilygstantis brolių Wrightų žengtam žingsniui“, – metaforiškai palygino S. Cowley.
