Naukowcy z Politechniki Łódzkiej w projekcie budowy „sztucznego Słońca”. Zbliża się rewolucja w energetyce jądrowej

ITER to po łacinie „droga”, a jako rozwinięcie skrótu - „International Thermonuclear Experimental Reactor” (czyli z angielskiego „Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny). Celem, prowadzonego od 15 lat, projektu o tej nazwie jest zbudowanie największego na świecie tokamaka, czyli urządzenia do kontrolowanych reakcji fuzji jądrowych.

W reaktorze, montowanym już w centrum badawczym Cadarache na południu Francji, za paliwo posłużą deuter i tryt (czyli izotopy wodoru), które - w stanie tzw. płonącej plazmy - w reakcji syntezy termojądrowej wytworzą hel oraz, co najważniejsze, ogromne ilości energii. Obiekt nie będzie jeszcze potrafił dostarczać tej energii do sieci elektrycznej, ale utoruje drogę takim urządzeniom. Zapowiadają to autorzy ITER, wspierani przez 35 państw, w tym przez Polskę (w ramach Unii Europejskiej).

– Dotychczas energię wytwarza się w elektrowniach jądrowych, gdzie duże ilości energii produkuje się w wyniku reakcji rozszczepiania. Świat próbuje odejść od tej metody z uwagi na zagrożenia, jakie stwarza – opowiada dr. hab. inż. Dariusz Makowski, profesor Politechniki Łódzkiej. – Powszechnie wykorzystuje się również energię pochodzącą z węgla, ale tu świadomość skutków wykorzystywania tego surowca oraz jego ograniczone złoża są powodem, dla których szuka się nowych rozwiązań. Remedium na dotychczas stosowane sposoby wytwarzania energii może być reakcja odwrotna do rozszczepienia, czyli synteza, gdzie lekkie jądra atomowe łączą się, tak jak się to dzieje na Słońcu.

Prof. Dariusz Makowski prowadzi w PŁ zespół badawczy, który reprezentuje łódzką uczelnię w ITER (ta grupa to naukowcy z Katedry Mikroelektroniki i Technik Informatycznych PŁ, kierowanej przez prof. dr hab. inż. Andrzeja Napieralskiego). Skąd łodzianie wzięli się w projekcie wartym ponad 20 miliardów euro? To efekt ich wcześniejszej współpracy międzynarodowej – zaangażowania w element systemu sterującego Europejskim Rentgenowskim Laserem na Swobodnych Elektronach – czyli potężnym centrum badawczym w Hamburgu.

Niemieckie doświadczenia przyniosły zaproszenie do ITER. Od 2010 r. zespół prof. Dariusza Makowskiego prowadzi badania w zakresie projektowania oraz wdrażania systemów elektronicznych i informatycznych, które będą działać przy nowym reaktorze. Tak, aby naukowcy mogli sterować w nim plazmą oraz badać szczegóły syntezy termojądrowej.

– Jednym z przykładów są systemy wizyjne zbierające obrazy z dziesiątek kamer cyfrowych, pracujących w zakresie promieniowania widzialnego i podczerwonego. Zespół naukowców PŁ opracował systemy elektroniczne oraz specjalizowane oprogramowanie pozwalające na odbieranie obrazów z kamer cyfrowych wyposażonych w różne interfejsy oraz przetwarzanie setek gigabajtów obrazów w czasie rzeczywistym – opowiada prof. Dariusz Makowski.