DOFINANSOWANO ZE ŚRODKÓW BUDŻETU PAŃSTWA

flagi
Rodzaj dotacji budżetowej
lub nazwa programu lub funduszu:
 Projekty międzynarodowe współfinansowane – Horyzont 2020 – Euratom
Nazwa zadania: Udział Uniwersytetu Opolskiego we wspólnotowym Europejskim Programie EURATOM powołanym rozporządzeniem Rady UE Nr 1314/2013 z dnia 16 grudnia 2013, uzupełniającym program Horyzont 2020 
Planowany okres realizacji 2021
Instytucja finansująca Ministerstwo Edukacji i Nauki
Wartość dofinansowania: 71 499 zł
Całkowita wartość zadania: 125 449 zł
Podmiot realizujący projekt Uniwersytet Opolski – Instytut Fizyki
Krótki opis zadania:

Opracowanie kontrolowanej fuzji jądrowej może być nie tylko sposobem na rozwiązanie problemów energetycznych ludzkości,  ale także uniknięcia katastrofy klimatycznej. Pisze o tym chociażby Bill Gates w wydanej w 2021 roku książce „Jak ocalić świat od katastrofy klimatycznej”: „Choć fuzja wciąż pozostaje w fazie eksperymentalnej, jest bardzo obiecującym przedsięwzięciem. Ponieważ zasilałby ją powszechnie dostępny pierwiastek taki jak wodór, paliwo byłoby tanie i byłoby go dużo. Główny rodzaj wodoru, którego zazwyczaj używa się w fuzji, może być pozyskiwany z wody morskiej i jest go tyle, że zaspokoiłby potrzeby energetyczne świata na wiele tysięcy lat. Odpady pochodzące z fuzji byłyby radioaktywne tylko przez setki lat, krócej niż setki tysięcy lat radioaktywności plutonu i innych odpadów z reakcji jądrowych. Co więcej, są od niego dużo mniej radioaktywne – mniej więcej tak niebezpieczne jak odpady promieniotwórcze ze szpitali. Nie ma też żadnej reakcji łańcuchowej, która mogłaby się wymknąć spod kontroli, ponieważ fuzja zamiera, gdy tylko przestaje się dostarczać paliwo albo wyłącza się urządzenie, które wytwarza i utrzymuje plazmę.” (B. Gates, Jak ocalić świat od katastrofy klimatycznej, wyd. Agora, Warszawa 2021).
W Europie badania fuzyjne koordynowane są przez konsorcjum EUROfusion, które opracowało i przedstawiło ‘mapę drogową’ do uzyskania komercyjnie dostępnej energii elektrycznej wytwarzanej z wykorzystanie reakcji fuzji jądrowej (https://www.euro-fusion.org/eurofusion/roadmap/). Najbardziej obiecującą technologią jest wykorzystywanie utrzymywania plazmy w toroidalnym polu magnetycznym, realizowane w urządzeniach typu tokamak. 
Reakcją, o największym przekroju czynnym na oddziaływanie, w związku z tym rozważaną obecnie do wykorzystania, jest reakcja izotopów wodoru deuteru (2H) i trytu (3H)

D +T →He4 (3,5 MeV) +(14,1 MeV)

Ze względu na fakt, iż tryt jest izotopem promieniotwórczym (β, o okresie półrozpadu 12.32 lat) wykorzystanie go wymaga ścisłej kontroli radiacyjnej i odpowiedniego oprzyrządowania eksperymentu. Wymagana jest ścisła kontrola nad gazami używanymi w eksperymencie i przechwytywanie trytu z gazów wylotowych. W związku z tym znacząca większość eksperymentów fuzyjnych przeprowadzana jest z wykorzystaniem innych izotopów (głównie deuteru). Jedynym obecnie działającym urządzeniem plazmowym pozwalającym na stosowanie mieszaniny deuter-tryt jest działający w Wielkiej Brytanii tokamak JET (Joint European Torus). Ze względu na pojawiające się podczas reakcji deuter-tryt znaczne strumienie neutronów większość badań prowadzonych także na tym tokamaku była prowadzona bez użycia trytu. Był on w znacznym stopniu wprowadzany jedynie w wybranych kampaniach pomiarowych (np. w 1994 i 1997). Takie kampanie pomiarowe prowadzone są właśnie w roku 2021 (w plazmie trytowej – C40 oraz deuterowo-trytowej – C41).
W najbliższych latach JET zostanie zastąpiony przez budowany we Francji tokamak ITER, który również będzie posiadał możliwości użycia trytu, jednakże pierwsze eksperymenty trytowe w tym urządzeniu przewidywane są dopiero na lata 2030te.
Jednym z głównych problemów do uzyskania wydajnych i stabilnych reaktorów fuzyjnych są zanieczyszczenia plazmy.  Pojawiają  się one w plazmie najczęściej na skutek oddziaływania plazmy i jej promieniowania z powierzchniami wewnętrznymi naczynia plazmowego.
Nader użyteczną metodą badania poziomu tych zanieczyszczeń a także zmian tego poziomu w trakcie wyładowania (np. na skutek zwiększonego oddziaływania plazma-ściana lub akumulacji zanieczyszczenia w plazmie) jest spektroskopia emisyjna. Ze względu na panujące w plazmie temperatury największe znaczenie ma spektroskopia z zakresy dalekiego ultrafioletu choć w warstwach zewnętrznych i dywertorowych można obserwować także świecenie w zakresie bliskiego ultrafioletu oraz widzialnym.
Zespół spektroskopii plazmy z Uniwersytetu Opolskiego zajmuje się właśnie tego typu badaniami, koncentrując się na wybranych, specyficznych aspektach wyładowań (jak np. przejście L-H, wpływ ICRH czy impulsy typu DiMPle).
Ze względu na problemy techniczne oraz organizacyjne (m.in. związane z pandemią COVID-19) program badań prowadzonych na tokamaku JET doznał pewnych opóźnień, w związku z tym realizowane są w roku 2021 prace finansowane w ramach programu ramowego Horizon2020.
Ograniczenia podróżne, związane z pandemią COVID-19 spowodowały, że niemożliwe stały się wyjazdy do Wielkiej Brytanii aby osobiście brać udział w eksperymentach. Rozbudowane jednakże zostały metody zdalnego dostępu do danych eksperymentalnych (m.in. wprowadzono nowe interfejsy informatyczne), a także umożliwiono, poprzez wykorzystanie systemów wideokonferencyjnych bezpośredni dostęp do sterowni urządzenia i zdalną partycypację w eksperymencie. 

 

Witryna, którą obecnie przeglądasz, wykorzystuje pliki cookies w celu poprawnej realizacji dostarczanych usług i informacji oraz w celach gromadzenia anonimowych informacji statystycznych. Więcej informacji >>

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close