JET: rekordowa energia fuzji deuteru i trytu

Międzynarodowy zespół naukowców pracujący przy największym działającym tokamaku JET (Oxford, Wielka Brytania) poinformował o rekordowej energii 59 MJ osiągniętej w czasie fuzji deuteru i trytu trwającej 5 sekund. Uczeni NCBJ wnieśli swój wkład w program JET poprzez modernizację detektorów i analizę plazmy. W Świerku prowadzone są też badania m.in nad materiałami mogącymi mieć zastosowanie w instalacjach termojądrowych.

Na konferencji prasowej zorganizowanej w Culham Centre for Fusion Energy (CCFE), Wielka Brytania, poinformowano o rekordowej energii 59 megadżuli uzyskanej w trakcie trwającej 5 sekund fuzji termojądrowej w tokamaku Joint European Torus (JET) działającym w Culham pod Oxfordem. Po raz pierwszy uzyskano tak dużą energię w czasie reakcji fuzji deuteru i trytu zachodzącej przez kilka sekund. Eksperci uważają to za kamień milowy do opanowania syntezy termojądrowej i wykorzystania jej jako czystego źródła energii. Choć bilans energii dostarczonej i uzyskanej nadal nie jest dodatni (nie takie było oczekiwanie twórców JET), wynik będzie miał wielkie znaczenie dla budowanego we Francji urządzenia ITER. Uczeni spodziewają się, że tam po raz pierwszy uda się zademonstrować działanie instalacji produkującej dziesięciokrotnie więcej energii niż trzeba dostarczyć. Kolejnym krokiem ma być budowa reaktora termojądrowego DEMO pokazującego w pełni potencjał fuzji jądrowej jako potencjalnego komercyjnego źródła energii.

Rola NCBJ w pracach na tokamaku JET i badaniach na rzecz fuzji termojądrowej:

NCBJ brało udział w modernizacji detektorów promieniowania gamma w zakresie energii od kilku do kilkunastu MeV. W zmodernizowanych detektorach wykorzystano szybkie scyntylatory, które w układach z nowoczesną elektroniką oraz systemem zbierania danych pozwalają na pomiary dające możliwość rejestracji ponad miliona zdarzeń na sekundę. Zmodernizowane detektory scyntylacyjne zostały użyte w spektrometrze gamma oraz kamerze gamma. Modernizacja detektorów promieniowania gamma została wykonana przez zespół Zakładu Elektroniki i Systemów Detekcyjnych NCBJ.

Naukowcy NCBJ analizują także widma promieniowania gamma oraz rentgenowskie powstające w strukturach plazmowych tokamaka JET, na podstawie których wyznacza się kluczowe parametry plazmy. Prace prowadzone są w Departamencie Aparatury i Technik Jądrowych.

Program badawczy NCBJ obejmuje także m. in. badania nowych materiałów, które mogą być zastosowane w reaktorach termojądrowych. Donosiliśmy o konstrukcji sondy, dzięki której nowe materiały mogłyby być testowane w strumieniu neutronów tradycyjnych reaktorów (https://old.ncbj.gov.pl/aktualnosci/reaktor-maria-wspiera-badania-syntez...) i o badaniach nad wolframem - podstawowym materiałem do konstrukcji wielu elementów instalacji (https://old.ncbj.gov.pl/aktualnosci/niezwykle-precyzyjne-obliczenia-stru...). Inne przydatne materiały, takie jak stale ODS, badane są przez Laboratorium Badań Materiałowych w Departamencie Badań Materiałowych NCBJ oraz przez naukowców naszej agendy badawczej NOMATEN.

Pełen zestaw informacji na temat rezultatu JET:

https://www.euro-fusion.org/news/2022/european-researchers-achieve-fusio...

Relacja YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=H99hvPlC4is