Rekordná teplota plazmy fúzneho reaktora: 90 miliónov °C

V Nemecku sa podarilo dosiahnuť nový míľnik v oblasti jadrovej fúzie. Výskumný tím pracujúci na stelarátore Wendelstein 7-X (Max Planck Inštitút pre fyziku plazmy v Greifswalde) oznámil prekonanie doterajších rekordov a vytvorenie nového štandardu pre výkon fúznych reaktorov. Stelarátor W7-X počas experimentálnej kampane udržal horúcu plazmu rekordne dlhý čas a dosiahol historicky najvyšší trojnásobný súčin parametrov plazmy.

Trojnásobný súčin (tzv. Lawsonovo kritérium) predstavuje násobok hustoty častíc, ich teploty a času udržania energie – ide o kľúčový ukazovateľ efektivity fúzie. Čím vyššia je táto hodnota, tým bližšie je reaktor k bodu, keď vyrobí viac energie, než spotrebuje. Výkon W7-X v tomto ohľade po prvý raz dorovnal úroveň tokamakov (ako boli japonský JT-60U či európsky JET) a to pri oveľa dlhších pulzoch plazmy.

Ako sa to podarilo? Vedci vylepšili techniku udržiavania plazmy zavedením injektora palivových peletiek a pulzného ohrevu mikrovlnami. Počas jedného experimentu vložili 90 zmrazených pelet vodíka rýchlosťou až 800 m/s (približne ako strela) do rozžeravenej plazmy. Súbežne s tým synchronizovane pulzovali výkonné mikrovlnné žiariče, aby udržali teplotu plazmy. Takto sa podarilo stabilne udržať reakciu celých 43 sekúnd, pričom teplota plazmy dosiahla vrchol okolo 30 miliónov °C. Vďaka tejto koordinácii dopĺňania paliva a ohrevu mohol stelarátor pracovať dlhšie než kedykoľvek predtým.

Dôležitým úspechom je aj zvýšenie celkovej energie uvoľnenej počas jedného behu reaktora. W7-X dokázal za 6 minút vyprodukovať 1,8 gigajoulu energie (súčin výkonu ohrevu a trvania výboja), čím prekonal svoj vlastný rekord 1,3 GJ z roku 2023 a dokonca aj nedávny výkon čínskeho tokamaku EAST. Tento výsledok podčiarkuje potenciál stelarátorov ako budúcich elektrární – vďaka vonkajším magnetom dokážu udržať stabilnú plazmu dlhšie než klasické tokamaky.

Vedúci projektu Thomas Klinger označil nový rekord za “obrovský úspech medzinárodného tímu” a významný krok k fúznemu reaktoru schopnému komerčnej prevádzky. Jeho kolega Robert Wolf dodal, že tieto čísla nie sú iba rekordy, ale hlavne dôkaz, že koncept stelarátora funguje a vďaka skvelej spolupráci vedcov z celého sveta sa približujeme k cieľu – prakticky neobmedzenému a čistému zdroju energie budúcnosti.

Zdroj: livescience.com.