Naujas pasiekimas kuriant valdomus termobranduolinius reaktorius

   Anot anglų mokslininkų, valdoma termobranduolinė reakcija yra netolimos ateities reikalas. Termobranduolinė reakcija yra tai, kas suteikia energiją žvaigždėms. Nors ji ir yra žymiai pranašesnė už atominėse elektrinėse naudojamą branduolių skilimo reakciją, techniškai valdomos termobranduolinės reakcijos iki šiol nebuvo pavykę realizuoti niekam.

   Pasirodo, kad geriausia yra naudoti magnetiniame lauke laikomas labai karštas dujas, vadinamas plazma. Naudojant milžiniškus eksperimentinius termobranduolinius reaktorius jau buvo pavykę kai ką nuveikti. Jungtinės Karalystės atominės energetikos tarnybos (UKAEA) mokslininkams dabar pavyko sukurti mažesnes tokių pat įrenginių versijas, kurios gali būti paprastesnės techniškai, pigesnės ir greičiau įrengiamos. Pastarieji bandymai yra daug žadantys.

   Naujasis įrenginys yra vadinamas Mast (Mega Amp Spherical Tokomak) ir yra sumažinta tokomakų - eksperimentinių reaktorių, leidusių išspręsti nemažai termobranduolinės reakcijos valdymo problemų, versija. Mast gali būti greičiau paleidžiamas ir efektyvesnis už didžiuosius įrenginius.

   Niekas neginčija, kad termobranduolinė reakcija yra labai perspektyvi. Jau beveik 50 metų mokslininkai stengiasi ją suvaldyti. Norint, kad termobranduolinėje reakcijoje imtų jungtis atomų branduoliai, atomus pradžioje reikia suskaldyti į elektronus ir branduolius. Taip atsiranda įelektrintos dujos, vadinamos plazma. Po to plikus branduolius reikia tiek suartinti, kad jie imtų jungtis vienas su kitu. Tai labai sunku padaryti, nes branduolių elektriniai krūviai atstumia vienas kitą.

   Saulės centre termobranduolinė reakcija vyksta 15 mln. laipsnių temperatūroje ir 100 tūkst. atmosferų slėgyje. Tokių sąlygų neįmanoma atkurti Žemėje, todėl reaktoriai turi veikti žemesniame slėgyje, bet aukštesnėje temperatūroje - apie 100 mln. laipsnių. Todėl kyla problemų išlaikant pačią plazmą.

   Geriausiai tai padaryti yra apsupus įelektrintas dujas galingais magnetiniais laukais. Iki šiol pats sėkmingiausias magnetinis "butelis" buvo tokomakas - riestainio formos kamera, išrasta Sovietų Sąjungoje. Tokomake plazmą laiko du magnetiniai laukai. Pats didžiausias pasaulyje yra europinis tokomakas, vadinamas JET, stovintis Anglijoje. JET plazma buvo įkaitinta iki 300 mln. laipsnių, taigi daugiau, nei reikėtų valdomai termobranduolinei reakcijai. Tačiau magnetinis laikymas būtų lengviau pasiekiamas, jeigu reaktorius būtų mažesnis

   Todėl UKAEA ir ėmėsi Mast kūrimo. Mast laiko plazmą mažesniame tūryje, todėl jis efektyviau panaudoja energiją. Dabar anglai mano, kad vystant ne JET, O Mast koncepciją per kelis dešimtmečius gali pavykti sukurti vidutinio dydžio termobranduolinius reaktorius, gaminančius pigią ir ekologiškai švarią elektros energiją.


Mokslo įdomybės