Inginerii sud-coreeni au atins un nou record de temperatură şi durată într-un reactor tokamak de fuziune nucleară

În ultimii doi ani am relatat frecvent despre evoluţiile imense în tehnologia fuziunii nucleare, întrucât ele au fost multe şi diverse, pe mai multe planuri de dezvoltare — de la perioade tot mai lungi ale reacţiei de fuziune pe care oamenii de ştiinţă au reuşit să le atingă până la recorduri de producţie de energie, de la inaugurarea sau construcţia de noi reactoare tokamak în lume până la atingerea producţiei net pozitive de energie şi chiar anunţarea elaborării primelor reactoare nucleare de fuziune concepute pentru a fi produse în serie în următorii 7-8 ani şi integrate în centrale. Acum, un nou record a fost atins de inginerii din Coreea de Sud, de la Institutul Coreean de Energie prin Fuziune (KFE), unde se află reactorul tokamak KSTAR.

Inginerii sud-coreeni au reuşit să atingă acum recordul de durată pentru care au reuşit să menţină temperatura de peste 100 milioane de grade Celsius — menţinând această temperaturi mai mari de 100 milioane de grade Celsius pentru 48 secunde, ceea ce constituie un record mondial între toate reacţiile de fuziune nucleară ale reactoarelor tokamak, după cum pretind inginerii sud-coreeni.

Pentru ca acest record să fie corect înţeles în contextul general, trebuie să spunem că această temperaturi nu este cea mai mare atinsă vreodată într-un reactor Tokamak, recordul aparţinând chinezilor la valori de peste 160 milioane de grade Celsius, însă acolo vârful a fost atins mai repede după trecerea barierei de 100 milioane şi a revenit ulterior sub 100 milioane mai repede.

Foto: Reactorul Tokamak din Hefei, China

De asemenea cele 48 de secunde de acum nu reprezintă nici cea mai lungă reacţie de fuziune nucleare, şi aici recordul aparţinând aceluiaşi reactor tokamak din China, care a reuşit să susţină cea mai lungă reacţie înregistrată până acum, de 17 minute şi 36 secunde. Însă aici recordul e un pic disputat de oamenii de ştiinţă, întrucât vârful a fost de 150 milioane de grade Celsius, pe o perioadă scurtă, dar cea mai mare parte a celor 17 minute plasma din interior a fost menţinută la 70 milioane de grade Celsius, temperatură despre care mulţi oameni de ştiinţă că nu se califică tocmai pentru starea activă a fuziunii nucleare, care are nevoie de peste 100 milioane de grade, preferabil peste 150 milioane.

Şi aici trebuie să mai spunem că multe din reacţiile recente de producţie net pozitivă a energiei au avut loc pe perioade scurte de reacţie, de circa 5 secunde, iar unele din ele, precum cea de la Laboratorul Lawrence Livermore, au avut loc în tuburi speciale cu ajutorul multiplelor fascicule laser concentrate într-un singur punct, pentru a obţine fuziunea, deci în alte medii decât reactoarele tokamak.

Oricum, realizarea inginerilor sud-coreeni de acum marchează un pas major în acest proces atât de dorit al omenirii de a reuşi să mai parcurgă ultima sută de metri necesară până la stăpânirea completă şi stabilă pe termen lung a reacţiilor de fuziune nucleară. Reamintim, fuziunea e un proces invers fisiunii folosite în prezent la reactoarele centralelor nucleare funcţionare, când atomii nu sunt disipaţi în alţii mai mici, ci dimpotrivă, din atomi mai mici şi mai uşor se formează alţii mai mari, diferenţa fiind eliberată în energie, iar procesul rezultat fiind non-radioactiv, deci fuziunea nu creează deşeuri nucleare radioactive la final, pentru că e similară procesului care are loc pe Soare şi pe alte stele.

Primele teste care au produs energie pozitivă demonstrează că fuziunea are un potenţial atât de mare de producţie de energie, încât ar rezolva instantaneu necesităţile complete de energie ale ţărilor întregi şi a întregii planete în doar câţiva ani. Reactorul Copernicus, care promite să intre în producţie în deceniul următor, are chiar şi calcule care arată că dintr-un kilogram de combustibil (hidrogen deuteriu sau hidrogen-bor) s-ar putea produce 93,6 GWh de electricitate brută, din care ar fi nevoie să scoatem circa 10 GWh pentru menţinerea reacţiei proprii. România consumă în 24 ore circa 140-150 GWh de electricitate, în funcţie de sezon, ceea ce înseamnă că mai puţin de 2 kg de asemenea combustibil pe zi ar fi necesar pentru acoperirea întregului necesar al ţării. Republica Moldova ar avea nevoie de doar 150 grame de combustibil pe zi! Iar într-un an, ar fi nevoie de doar 52,5 kg de hidrogen pentru fuziune nucleară!

Foto: Noul reactor de fuziune nucleară Copernicus

E clar, deci, de ce miza e atât de uriaşă pentru a reuşi definitivarea stăpânirii acestei tehnologii, iar pentru a reuşit acest scop, în SUA există deja o lege a fuziunii nucleare cu susţinere imensă pentru toate echipele care lucrează la asta, iar în Japonia a fost inaugurat în 2023 cel mai mare reactor tokamak din lume, care să permită multiple experimente repetate, pentru un avans mai rapid, iar un altul şi mai mare e construit cu efort internaţional în Franţa, aflându-se pe ultima sută de metri. Dar e acea tehnologie care, atunci când va fi deja complet stăpânită, va schimba complet balanţa de energie din toată lumea, întrucât anume atunci va putea fi asigurată electricitatea din belşug pentru a înlocui până şi cele mai ineficiente forme de consum de energie, iar combustibilii fosili vor deveni foarte repede mult mai puţini relevanţi.

Foto: Noul reactor JT-60SA din Japonia