fot: nanomanpro
To ty decydujesz, ile płacisz
fot: nanomanpro
Chiński fizyk Peng Xianjue, który w latach 60 –tych minionego wieku brał udział w budowie chińskiej bomby wodorowej, teraz zaprojektował pierwszy na świecie eksperymentalny reaktor termojądrowy, który aktualnie wszedł w fazę realizacji technicznej. Dokładniej ma być to zaproponowana przez niego hybryda termojądrowa.
Rozwiązanie to związane jest z niepowodzeniem dotychczasowych wieloletnich prób uzyskania energii z tego źródła w czasie ciągłym. Jak dotąd po wydaniu miliardów dolarów na budowę coraz sprawniejszych tokamaków, w których dokonuje się syntezy atomów wodoru, ciągły proces energetyczny udało się otrzymać w czasie liczonym w sekundach, a rekordowo w kilku minutach.
Zniechęciło to zespół tego naukowca do dalszych prób doskonalenia sytemu termojądrowego. Postanowili go zmodyfikować przez „bombardowanie” kilkusekundowej plazmy powstałej z syntezy atomów wodoru, neutronami pochodzącymi z rozpadu uranu. Efekt tego eksperymentu był nadzwyczajny.
Uzyskana energia była blisko dziesięciokrotnie wyższa, a proces termojądrowej syntezy w tym doświadczeniu stał się ciągły (Asia Times - China’s Jiangxi to build a fusion-fission reaktor, 16 listopada 2023). O ile w syntezie termojądrowej osiągano wskaźnik Q efektywności jako stosunek energii potrzebnej do wywołania procesu syntezy do energii otrzymanej, wynosił dla sekundowych procesów około 1,1, to teraz w hybrydowym rozwiązaniu otrzymano wskaźnik 30.
Na tej podstawie chińskie władze postanowiły doświadczenia te sprawdzić w budowanym dla tego celu eksperymentalnym reaktorze termojądrowym. Odpowiednia decyzja została podjęta w połowie listopada. Projekt realizować ma przedsiębiorstwo China National Nuclear Corporation (CNNC), które w dniu 12 listopada podpisało kompleksową. ramową umowę z rządem prowincji Jiangxi o budowie eksperymentalnego hybrydowego reaktora termojądrowego oraz o współpracy strategicznej, obejmującą zasoby uranu i jego wydobycie. Koszt tego przedsięwzięcia wyniesie ok. 2,7 miliarda USD z ciągłą produkcją energii o mocy 100 MW.
Z informacji ujawnionych przez chińskie media wynika, że pod względem naukowym hybrydowy termojądrowy reaktor był gotowy w 2010 roku. Sześć lat później opracowano projekt koncepcyjny dla jego budowy. Obecnie przystąpiono do jego realizacji. Ocenia się że dla budowy reaktorów termojądrowych miedź jest kluczowym metalem do produkcji materiałów nadprzewodnikowych, takich jak tlenek itru i baru miedzi, które są wykorzystywane do wytwarzania cewek magnesów w tego rodzaju reaktorach.
Z projektem tym związane są duże oczekiwania związane z globalną konkurencją w dziedzinie energii przyszłości. Uważa się, że sukces przyszłych projektów zasadniczo rozwiąże podstawowy problem dostaw czystej energii dla kraju i da początek nowemu, wschodzącemu przemysłowi o epokowym znaczeniu.
Peng Xianjue powiedział chińskim mediom, że kraj będzie w stanie wytworzyć energię termojądrową około 2028 r. i zbudować reaktor termojądrowy do użytku komercyjnego około 2035 r. Budowa eksperymentalnego, ale też komercyjnego reaktora termojądrowego postrzegana jest jako sukces chińskiego programu energetyki jądrowej, która ma charakter wielokierunkowy.
W ciągu ostatniej dekady Chiny uruchomiły 37 reaktorów jądrowych, co daje w sumie 55. W tym samym okresie Ameryka, która jest liderem na świecie z 93 reaktorami, dodała dwa reaktory. Chińskim celem jest instalacja od sześciu do ośmiu reaktorów jądrowych każdego roku. W sumie w trakcie budowy są 22 reaktory jądrowe. To o wiele więcej niż w jakimkolwiek innym kraju. Jednocześnie uzyskano znaczące obniżenie ceny energii jądrowej do około 70 dolarów za megawatogodzinę, w porównaniu ze 105 dolarami w Ameryce i 160 dolarami w Unii Europejskiej.
