ITER, czyli Imponujący Test Epickiego Rezonu
Ludzie to gatunek, którego olbrzymi apetyt na energię z trudem zaspokajają dostępne dziś źródła. Synteza termojądrowa, czyli reakcja taka, jaka zachodzi we wnętrzu Słońca, mogłaby stać się obfitym źródłem czystej energii, gdyby tylko naukowcy zdołali ją ujarzmić. Największym i najbardziej ambitnym przedsięwzięciem zmierzającym do pozyskania energii wydzielanej podczas łączenia się dwóch lekkich jąder atomowych jest budowa Międzynarodowego Eksperymentalnego Reaktora Termojądrowego (International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER). Instalacja o wartości 25 mld dolarów powstaje w Saint-Paul-lez-Durance we Francji dzięki współpracy Unii Europejskiej, Chin, Indii, Japonii, Korei Południowej i Stanów Zjednoczonych. Głównym celem projektu jest osiągnięcie dodatniego bilansu energetycznego, co nie udało w żadnym z wcześniejszych eksperymentów z zakresu syntezy termojądrowej: ilość wydzielonego ciepła ma być większa niż energia potrzebna do przeprowadzenia reakcji termojądrowej.
Realizacja przedsięwzięcia od początku napotyka trudności, czego wyrazem są opóźnienia i stale rosnące koszty. Niezależny audyt przeprowadzony kilka lat temu spowodował wymianę ekipy kierującej. Sceptycy twierdzą, że projekt nie ma sensu oraz stanowi marnotrawstwo czasu i pieniędzy, ponieważ zamierzonym celem jest co najwyżej potwierdzenie słuszności koncepcji, a nie budowa prototypowej elektrowni. Pomimo wszystkich kontrowersji w lipcu 2020 roku osiągnięto wreszcie ważny oczekiwany kamień milowy, wyznaczony przez oficjalne rozpoczęcie montażu reaktora, czyli łączenia podzespołów dostarczanych przez uczestników. „Czujemy się jak maratończyk, który ma uczestniczyć w serii biegów – ukończył wprawdzie pierwszy z nich, ale ma świadomość, że przed nim o wiele większy wysiłek – wyjaśnia Bernard Bigot, który w 2015 roku objął funkcję dyrektora generalnego ITER. – Patrzymy z większym zaufaniem w przyszłość, ale ze świadomością, że sukces nie jest zagwarantowany”.
Przedsięwzięcie można porównać do budowy w laboratorium minigwiazdy i jej ujarzmienia. Sercem reaktora jest ważąca 23000 t cylindryczna komora, w której silne pole magnetyczne wytwarzane przez nadprzewodzące magnesy ma utrzymać w stanie zlokalizowanym plazmę o temperaturze 150 mln kelwinów dostatecznie długo, aby nastąpiła synteza. Zaprzężenie do pracy praw fizyki to jest wielkie wyzwanie, ale wcale nie mniejszym jest montaż konstrukcji. „To gigantyczny projekt międzynarodowy, w którym podzespoły wytwarzane w różnych zakątkach świata niczym puzzle trzeba poskładać w jedno działające urządzenie” – wyjaśnia Saskia Mordijck, fizyczka plazmy z uniwersytetu William & Mary, która nie należy do zespołu ITER.
Naukowcy mają nadzieję, że „czerwony guzik” uda się nacisnąć w 2025 roku, a reaktor osiągnie pełną moc najdalej w 2035 roku. Jeżeli projekt zakończy się sukcesem, korzyści będą ogromne. Synteza termojądrowa może dać więcej energii niż spalanie węgla czy ropy, a nawet paliwa rozszczepialne używane w pracujących dziś elektrowniach jądrowych. Nie prowadzi też do emisji gazów cieplarnianych ani powstawania odpadów promieniotwórczych. „W moim przekonaniu synteza termojądrowa to jedyne rozwiązanie zdolne uzupełnić odnawialne źródła energii i pomóc w przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym – przekonuje Bigot. – Kolejne trzy lub cztery lata okażą się rozstrzygające”.