Lucrările la cel mai mare reactor de fuziune nucleară din lume s-au încheiat

Reactorul de fuziune nucleară a fost construit în cadrul Proiectului Internaţional Energie de Fuziune (International Fusion Energy Project – ITER) şi este alcătuit din 19 bobine masive ce formează bucle în jurul mai multor magneţi toroidali. Iniţial acest reactor trebuia testat în 2020, dar oamenii de ştiinţă susţin în prezent că va fi pornit cel mai devreme în 2039.

„Cu siguranţă, întârzierile în ceea ce priveşte proiectul ITER nu reprezintă paşi în direcţia cea bună”, a comentat Pietro Barabaschi, director general al ITER, într-o conferinţă de presă desfăşurată miercuri (3 iulie). „În ceea ce priveşte impactul fuziunii nucleare asupra problemelor cu care se confruntă în prezent omenirea, pot spune că nu ar trebui să aşteptăm să fie rezolvate de fuziunea nucleară. Aşa ceva nu ar fi prudent”, a adăugat el.

Cel mai mare reactor de fuziune nucleară din lume este rezultatul cooperării dintre 35 de ţări – toate ţările UE, Rusia, China, India şi SUA. Acest proiect a produs şi cel mai puternic magnet din lume, capabil să dezvolte un câmp magnetic de 280.000 de ori mai puternic decât al Pământului.

Costurile acestui reactor au fost însă la fel de impresionante. Deşi la început bugetul a fost fixat la 5 miliarde de dolari, reactorul urmând să fie pornit în 2020, multiplele întârzieri suferite de proiect au dus la umflarea costurilor, suma ajungând să depăşească în prezent 22 de miliarde de dolari, cu o rezervă de 5 miliarde de dolari pentru alte cheltuieli neprevăzute până la darea în funcţionare.

Oamenii de ştiinţă încearcă să reproducă procesul de fuziune nucleară – procesul care se desfăşoară în interiorul stelelor – de peste 70 de ani. Prin fuziunea atomilor de hidrogen pentru a obţine heliu, în condiţii de presiune şi temperatură extrem de ridicate, stelele transformă materia în lumină şi căldură, generând uriaşe cantităţi de energie fără a produce gaze cu efect de seră şi nici deşeuri radioactive.

Replicarea condiţiilor din nucleele stelare nu este însă deloc uşoară. Cel mai răspândit concept pentru reactoarele de fuziune, aşa-numitele reactoare „tokamak”, funcţionează prin supraîncălzirea plasmei (una dintre cele patru stări de agregare ale materiei, constând în ioni pozitivi şi electroni liberi cu sarcină negativă) şi menţinerea ei într-o cameră de reacţie de forma unei gogoşi, ai cărei pereţi sunt protejaţi de puternice câmpuri magnetice.

Menţinerea plasmei superfierbinţi suficient de mult pentru a se produce reacţia de fuziune nucleară este însă foarte dificilă. Omul de ştiinţă sovietic Natan Iavlinski a creat primul reactor tokamak în 1958, dar de atunci nimeni nu a reuşit să construiască un astfel de reactor care să producă mai multă energie decât consumă.

Una dintre principalele probleme este controlul plasmei care este suficient de fierbinte pentru a genera procesul de fuziune. Reactoarele de fuziune necesită temperaturi foarte ridicate pentru că sunt nevoite să funcţioneze în condiţii de presiune mult mai scăzută decât cea din nucleele stelare.

Nucleul Soarelui, spre exemplu, ajunge la temperaturi de circa 15 milioane de grade Celsius iar presiunea este de aproximativ 340 de miliarde de ori mai mare decât cea de la nivelul mării pe Pământ.

Încălzirea plasmei până la temperaturi extrem de mari este un proces relativ mai uşor, dar găsirea unei modalităţi pentru a o restricţiona, astfel încât să nu topească întregul reactor, este foarte complicată din punct de vedere tehnic. Acest lucru se obţine de obicei cu lasere sau prin dezvoltarea unor câmpuri magnetice foarte puternice.