Saksa osakestepõrguti astus sammu fusioon-energia realiseerimise poole

Pilt on illustreeri. Foto: Bernd Wustneck / AFP / Scanpix

Max Plancki Plasmafüüsika Instituudis töötav Wendelstein 7-x stellaraator murdis hiljutises katses iseenda rekordi ning näitas sellega, et piiramatu ja puhas fusioonenergia võib siiski võimalik olla.

Nagu ka Postimees kirjutanud on, peetakse üheks võimalikuks lahenduseks inimkonna lõputu energiahimu probleemile tuumasünteesi ehk fusioonenergiat. Tegemist on tuumaenergeetika lahendusega, kus suurte ja raskete aatomituumade lõhustamise asemel liidetakse üheks pisikesi tuumasid. Energiat vabaneb seejuures aga rohkemgi kui tuumade lõhkumisel, kuid samas peaks see tehnoloogia olema turvalisem. Kuna tooraineks kasutatakse vesinikku, on selliste reaktorite jaoks kütustki peaaegu lõpmatutes kogustes.

Paraku on tuumasünteesiga seniajani üks suur probleem. Nimelt ei ole keegi seniajani suutnud luua ühtegi reaktorit, mis oleks tootnud rohkem energiat kui sinna reaktsiooni käivitamiseks sisse pandi. Nüüd aga on ühe Saksamaal Max Plancki Plasmafüüsika Instituudis paikneva seadme kallal töötavad teadlased teinud olulise sammu edasi.

Wendelstein 7-X stellaraator Foto: Stefan Sauer / AP / Scanpix

Konkreetse seadme nimi on Wendelstein 7-X ning kuigi energiatootlikkuse saavutamisest jäi viimastegi eksperimentide käigus puudu, on stellaraatori plasmakambris saavutatud temperatuur 40 miljonit Kelvinit siiski varasematest neli korda parem tulemus ning samm energiatootlikkuse suunas.

Lisaks näitab ajakirjas Nature avaldatud eksperiment ka selle konkreetse reaktoritüübi ehk stellaraatori võimekust – kui viimastel aastakümnetel on potentsiaalseks tuumade kokku sulatajaks peetud hoopis uuemat Tokamak-tehnoloogiat, siis Wendeltein 7-X edu näitab, et ka stellaraatoreid ei tohiks liialt kiiresti maha matta. Kui algselt suudeti tuumasüntees saavutada aid sekundi murdosaks, siis seekord jäi see vahemikku 6-25 sekundit.

«Sellise suurusega masina kohta on see väga hea ja realistlik tulemus,» kommenteeris tulemust Max Plancki Instituudi füüsik Thomas Sunn Pedersen.

Tulemuste parandamisel mängis olulist rolli uute katete lisamine stellaraatori sisekambrile ja kogu protsessi optimeerimine.

Edusammust hoolimata jääb energiatulus tuumasüntees siiski veel mägede taha – nii stellaraatorite kui ka maailma suurima Tokamak-tüüpi reaktori ITER puhul on veel liiga palju lihvimist vajavaid konarusi. Ometigi näitavad nii Wendelstein 7-X’i kui ka teiste reaktorite tulemused, et puhas energia on siiski võimalik.

Wendelstein 7-X stellaraatori edusamme kirjeldav teadusartikkel ilmus ajakirjas Nature.