/nginx/o/2021/05/27/13805527t1ha741.jpg)
Oxfordis asuvas tuumasünteesi testreaktoris läbi viidud eksperimendid viitavad, et tuleviku tuumasünteesi reaktorid võivad kujuneda väiksemad ja efektiivsemad kui seni arvatud.
Brittide eksperiment tõi otsatu puhta energia sammu võrra lähemale
Loodud Super-X süsteem on justkui tuumasünteesi reaktori kuumuse väljalasketoru, mis vähendab plasmakambri temperatuuri ligi kümme korda. Kuna üheks praeguste fusioonreaktorite probleemiks ongi kõrge temperatuur, mille juures pea kõik materjalid kiiresti sulavad, võimaldab selline lahendus reaktsiooni kauem töös hoida ja seega tõstab ka potentsiaalset energiatootlust, kirjutab The Engineer.
Tuumasünteesi- ehk fusioonenergiat on aastaid peetud üheks olulisemaks tuleviku energiaallikaks. Selle propageerijad kiidavad, et see peaks võimaldama toota vaid veest – täpsemini küll vesiniku isotoopidest triitiumist ja deuteeriumist – pea otsatult turvalist energiat.
Kui nn tavalistes, praegugi kasutuses olevates tuumareaktsioonides tekib energia suurte ja ebastabiilsete tuumade lõhkumisel, siis tuumasünteesis hoopis liidetakse väikseima tuumaga elemendi vesiniku isotoope. See on sama reaktsioon, mis toimub ka Päikese südames ning teadlased on juba aastakümneid töötanud selle nimel, et samalaadne energiatootmine ka Maa peal käima saada.
Selleks on üle maailma üles seatud hulgaliselt katsereaktoreid, milles on reaktsioon ise küll õnnestunud, kuid seni pole saavutatud energiatõhusust. Teisisõnu on reaktsiooni enda käivitamine nõudnud rohkem energiat kui see on tootnud.
Arvatakse, et lahendus võib peituda teatud kriitilise suuruse ületamises, mistõttu on maailma riigid juba aastakümneid ehitanud Lõuna-Prantsusmaale hiiglaslikku eksperimentaalreaktorit ITER, mis peaks juba aastal 2025 käivituma, eesmärgiks tõestada fusioonenergia realistlikkus.
Üheks tuumasünteesi reaktorite keskseks probleemiks on aga nende sisemuses valitsev ülikõrge, 100 miljoni kraadini ulatuv temperatuur. Mõnede väidete kohaselt peaks ITERist, kui ta ühel hetkel tõepoolest valmis saab, kujunema koguni kõige kuumem punkt Universumis. Sellistes oludes suurem osa inimkonna käsutuses olevatest materjalidest mõistagi vastu ei pea.
Oxfordis asuva väiksema reaktori MAST (Mega Amp Spherical Tokamak) tulemused näitavad nüüd aga, et võimalik peaks olema ka kompaktsem ja odavam tuumasünteesi reaktor, mis on ITERi pea 20 meetri laiusest sõõrikukujulisest plasmakambrist pea viis korda väiksem.
See tähendab aga omakorda suuremat väljakutset, kuna sama kuumus tuleb väiksemas ruumis kontrolli all hoida. Selleks töötasidki briti teadlased välja süsteemi nimega Super-X divertor, mis võimaldab tulevastel reaktoritel palju kauem vastu pidada ja suurendada jaama toodetavat vooluhulka.
Kui ITER suudab efektiivse tuumasünteesi ära tõestada, siis võivad just sellised, Super-X süsteemidega varustatud tokamakid kujuneda olulisteks tuleviku puhta energia allikateks.