Większa precyzja fuzji jądrowej: ALPACA zwiększa wydajność
Najważniejszym składnikiem jest plazma. Izotopy wodoru muszą znajdować się w czwartym stanie skupienia, w którym jądra i elektrony są od siebie całkowicie oddzielone.
Tylko wtedy i w temperaturze około 100 milionów stopni można sprowokować fuzję jądrową. Powstaje hel, lżejszy niż jego materiały wyjściowe. Utracona masa może zostać wykorzystana w postaci energii - dużej ilości energii.
Jednak do osiągnięcia tego stanu potrzeba jej znacznie więcej. Jeszcze trudniejsze jest utrzymanie go w pozycji pionowej i stabilnej. Ponadto warunki muszą być tak idealne, jak to tylko możliwe dla pożądanej fuzji.
Właśnie dlatego Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton prezentuje nowy instrument diagnostyczny o nazwie ALPACA, który może być wykorzystywany do zbierania danych na temat podgrzanego wodoru.
Powinno to w końcu umożliwić rzeczywisty pomiar rozkładu neutralnych atomów wodoru oraz naładowanych jąder i wolnych elektronów (tj. plazmy).
Do tej pory ten rozkład, temperaturę i reaktywność można było jedynie oszacować i określić za pomocą obliczeń. Z drugiej strony ALPACA i drugi instrument LLAMA mogą po raz pierwszy "zobaczyć" dokładnie, jak wysokie jest stężenie plazmy w niektórych obszarach reaktora za pomocą linii alfa Lymana.
Ta linia widmowa, którą astronomowie zwykle wykorzystują do poszukiwania początków wszechświata, może być obserwowana dokładnie wtedy, gdy elektron zaczyna odrywać się od jądra. Linia alfa ma długość fali 121 nanometrów, czyli w zakresie ultrafioletu.
Urządzenie jest obecnie testowane, a następnie zostanie wykorzystane w tokamaku laboratoryjnym. Jeśli uda się stworzyć plazmę w bardziej kontrolowany sposób i oczywiście ją ustabilizować, szanse na znaczne zwiększenie wydajności i czasu trwania reakcji termojądrowych są duże.
Fuzja jądrowa nadal może mieć miejsce tylko przez kilka chwil, ponieważ plazma nie może pod żadnym pozorem opuścić swojego zamknięcia. W przeciwnym razie spali wszystko na swojej drodze. Możliwość kontrolowania tego procesu, ponieważ wiadomo, gdzie znajduje się dużo wodoru, byłaby zatem niezwykle ważna.
Docelowo technologia ta będzie również wykorzystywana w reaktorze ITER w południowej Francji. Tylko data uruchomienia jest jeszcze zapisana w gwiazdach. Wydaje się jednak, że kolejny z wielu kroków w tym kierunku został już podjęty.
Źródło(a)
