Pokazali wnętrze ekstremalnej reakcji. Hipnotyzujące nagranie

Naukowcy po raz pierwszy w historii zarejestrowali wnętrze reakcji fuzji jądrowej w kolorze. To spory przełom w badaniach.

Brytyjska firma Tokamak Energy pokazała wnętrze reaktora termojądrowego w kolorze. Spektakularne nagranie to nie tylko estetyczny fenomen, ale i przełomowy krok w badaniach nad energią przyszłości – czystą, bezpieczną i pozbawioną odpadów radioaktywnych.

Kolorowy zapis najgorętszego zjawiska we wszechświecie

Zarejestrowanie wnętrza tokamaka – reaktora do kontrolowanej fuzji jądrowej – wydawało się do tej pory niemożliwe. Plazma, która osiąga tam temperatury choćby wyższe niż we wnętrzu Słońca, nie emituje światła widzialnego. Jednak dzięki specjalistycznej kamerze rejestrującej 16 tys. klatek na sekundę udało się uchwycić niezwykłe zjawiska zachodzące na obrzeżach tej piekielnie gorącej materii.

Nagranie pokazuje wręcz hipnotyzujące barwy: różowe poświaty, zielone smugi i pulsujące światła. Każda z tych kolorów odpowiada innemu pierwiastkowi lub procesowi fizycznemu. Zielone linie to lit – pierwiastek pomocniczy, który naukowcy celowo wprowadzają do reaktora, by śledzić ruchy plazmy i badać zachowanie poszczególnych jej warstw.

Energia gwiazd w ziemskim laboratorium

Fuzja jądrowa polega na łączeniu się lekkich jąder atomowych, takich jak deuter i tryt, w cięższe – z jednoczesnym uwolnieniem ogromnych ilości energii. To przeciwieństwo dobrze znanej reakcji rozszczepienia, stosowanej w tradycyjnych elektrowniach jądrowych, gdzie ciężkie jądra są dzielone na mniejsze. Jednak fuzja, w przeciwieństwie do rozszczepiania, nie pozostawia odpadów i nie niesie ryzyka katastrofy.

Największym problemem są wręcz niewyobrażalne warunki. Plazma musi być utrzymywana w stabilnym stanie w temperaturze sięgającej 100 mln stopni Celsjusza. Tego właśnie próbują dokonać naukowcy z Tokamak Energy. I choć do uzyskania dodatniego bilansu energetycznego wciąż jeszcze daleko, każdy nowy eksperyment przybliża świat do rewolucji w energetyce.

Kamera jako nowe narzędzie nauki

Jak czytamy na łamach Gizmodo, rejestrowanie wnętrza reaktora nie jest tylko spektaklem dla oka. Nagranie dostarcza danych, których nie sposób uzyskać żadnym innym sposobem. Badacze mogą dokładnie przeanalizować, jak zachowuje się plazma, gdzie występują zaburzenia, jak rozchodzi się ciepło i gdzie najlepiej wprowadzać dodatki chemiczne, by poprawić stabilność reakcji.

Naukowcy w szczególności badają tzw. X-point radiator regime – konfigurację, która pozwala na lepsze kontrolowanie plazmy i zmniejszenie zużycia elementów reaktora. Kamera pozwala ocenić, czy lit i inne substancje docierają do adekwatnych miejsc oraz jak oddziałują z plazmą w czasie rzeczywistym.

Jesteśmy blisko przełomu?

Choć technologia wciąż znajduje się na etapie eksperymentalnym, to postęp jest zauważalny. Tokamak Energy planuje rozwijać kolejne systemy diagnostyczne i stopniowo przechodzić do budowy urządzeń, które będą w stanie produkować więcej energii, niż zużywają. Nagrania takie jak to najnowsze stanowią nieocenione źródło wiedzy o tym, co jeszcze trzeba poprawić.

Może więc doczekamy się dnia, w którym taka energia zasili nasze domy. Dzięki takim obrazom będzie to nie tylko wizja z podręcznika fizyki, ale alternatywa wobec paliw kopalnych.

*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Tokamak Energy