Budują prywatne słońce. UK sypie miliardami

A raczej działają, jednak wciąż wymagają większego wkładu energii, niż da się z nich pozyskać. I tak, była raz sytuacja, że z reaktora fuzyjnego dostarczono mniej energii, niż do niego dostarczono. Problem w tym, że w tym eksperymencie wykorzystano lasery. O ile promienie laserowe, które trafiły do urządzenia, miały mniejszą energię, niż z niego pozyskana, to zasilanie laserów zużyło jej znacznie więcej. Nie oznacza to jednak, że nie warto próbować. W końcu kraj, któremu się to uda wygra najważniejszy wyścig.

Nic więc dziwnego, że Wielka Brytania także inwestuje w podobny projekt. Jest nim STEP, czyli Spherical Tokamak for Energy Production. Postawienie na tokamaki może budzić pewne wątpliwości, ponieważ to jeden z najstarszych typów reaktorów fuzyjnych. Poziom ich rozwoju i zaawansowania jest na bardzo wysokim poziomie, a mimo to nie zbliżają się one do osiągnięcia zamierzonego celu. Z drugiej strony są one najbardziej dopracowane technologicznie.

Sztuczne Słońce w UK

Tu warto podkreślić, że projekt STEP ma w swoich założeniach trzy fazy. Pierwszą było stworzenie projektu koncepcyjnego, organizacyjnego, wybór lokalizacji i uzyskanie zgód. Ten cel został już osiągnięty i przeznaczono na niego 220 milionów funtów, czyli około 1,102 miliarda złotych.

Drugi etap obejmuje uzyskanie zgody na budowę obiektu, dobór partnerów przemysłowych, produkcję elementów urządzenia i przygotowanie demonstracji technologii. Na ten cel władze Wielkiej Brytanii przeznaczyły właśnie 2,5 miliarda funtów, czyli około 12,5 miliarda złotych.

Trzeci etap, którego ukończenie jest planowane na 2040 rok, ma obejmować budowę zakładu, oraz pozyskanie przynajmniej 100 MW energii netto. Ten ostatni punkt może budzić największe wątpliwości, ponieważ zakłada on sukces i osiągniecie tego, czego nie udało się innym. Z drugiej strony gdyby w to nie wierzyli, to nie wydaliby tak astronomicznych pieniędzy. Zwłaszcza że etap 3 nie został jeszcze sfinansowany, a wydaje się być najbardziej kosztownym.

Jak działa tokamak?

Warto tu także wyjaśnić przybliżone działanie tokamaku, oraz to, czemu nazywamy go Sztucznym Słońcem. Otóż urządzenie to dokonuje fuzji jąder ciężkich izotopów wodoru, takich jak tryt i deuter w hel. Proces ten wymaga olbrzymiej energii, ponieważ zachodzi on w warunkach wysokiego ciśnienia i gigantycznych temperatur. Na przykład w jądrze Słońca. 

Tokamak może odtworzyć tylko jeden z tych warunków, czyli wysoką temperaturę. Z tego też powodu musi być ona nawet 10-krotnie wyższa, niż w jądrze Słońca. Podczas procesu łączenia atomów uwalniana jest potężna energia termiczna. Zadaniem tokamaku jest więc nie tylko wywołanie fuzji, ale także utrzymanie plazmy za pomocą pól elektromagnetycznych tak, aby nie stopiły one urządzenia.