Inglismaa hakkab ehitama fusioonreaktorit

Suurbritannia teadlased alustasid tööd tuumafusioonreaktori kallal, mille maksumuseks on 1 miljard naelsterlingit (ca 20 miljardit krooni).

Tuumafusioon ehk tuumaühinemine on reaktsioon, mis paneb „tööle“ päikese ja päikese väikese maapealse venna eesmärgiks on rakendada üha energianäljasema maailma teenistusse peaaegu lõppematud energiaallikad.

Tuumafusiooni reaktsioon on maapealsetes oludes eelnevalt taasesitatud ainult vesinikpommi plahvatuse näol.

Nüüd usuvad teadlased, et nad on jälile saanud teadmistele, kuidas seda reaktsiooni panna toime kontrollitud laboritingimustes.

Protsess näeb välja järgmiselt: Eriti võimsad laserkiired kuumutavad mõne mikrosekundiga tuumakütuse miljonite kraadideni, mis omakorda päästab valla reaktsiooni.

Kui katse õnnestub, saab ehitatavast reaktorist tulevaste termotuumareaktorite prototüüp, mis omakorda peaks asendama praegused tuumajaamad.

Erinevalt tänasest tuumade lõhustumisel põhinevast tummaenergeetikast, kus protsessi jääkained on radioaktiivsed, surutakse tuumafusioonis ühte kaks „rasket“ deuteeriumi ja triitiumi nimelist vesinikuaatomit. Viimatinimetatud protsessi saaduseks on tohutul hulgal energiat ja kahjutu heelium.

Eelnevad fusioonireaktor katsed on läbi põrunud, kuna protsessi käivitamiseks läheb vaja hiiglaslikku elektrisüsti ja samuti selle töös hoidmiseks on siiani vaja olnud sisse panna rohkem energiat, kui sealt kätte saab.

Oxfordi külje all asuva Rutheford Appleton Laboratooriumi teadlased usuvad, et nad on välja töötanud protsessi, mis esmakordselt peaks välja andma ka kasulikku energiat.

Uudse reaktori ehitusse on kaasatud juhtivaid teadlasi üle Euroopa ja uue High Powered Laser Research (HiPER) reaktori disainimine võtab aega eelduste kohaselt kolm aastat.

Projekti juhtivteadlase Mike Dunne sõnul on projekti üheks suuremaks väljakutseks piisavalt võimsa laseri ehitamine, mis suudaks „tulistada“ vajalikul sagedusel ja oleks piisavalt efektiivne.

Kuidas reaktsioon toimub (vt illustratsioon):
1. Deuteeriumist ja triitiumist moodustatakse herneterasuurune kuulike.
2. Kuulike lastakse 10 meetri kõrgusesse betoonist ja liitiumist reaktsioonikambrisse. Jõudes murdosa sekundiga kambri keskele, tulistab esimene laser tema pihta, mille tagajärjel surutakse kütus kokku. Seejärel teine võimas laserkiir käivitab reaktsiooni.
3. Fusioonreaktsioon kuumutab ümber reaktsioonikambri asetsevates torudes olevat vett. Tekib aur, mida kasutatakse turbiinide käitamiseks.

1 kilogramm fusioonkütust on samaväärne 10 000 tonni fossiilkütustega. Laserid kasutavad voolu hulgal, mis on 10 000 korda suurem terve Inglismaa elektrivõrgu võimsusest, kuid vajavad seda ainult sekundi murdosa jooksul. Reaktoris tekkiv temperatuur ulatub 100 miljoni kraadini Celsiuse järgi.