Cztery razy gorętsza od Słońca
Plazmę gorętszą ponad cztery razy od jądra Słońca zaczęli wytwarzać naukowcy w
niemieckim miasteczku Greifswald, gdzie w Max Planck Institut für Plasmaphysik znajduje
się stellarator, specjalne urządzenie do generowania wielkich temperatur. Jest
to obecnie jedno z najgorętszych miejsc nie tylko nad Bałtykiem, ale i w całym Układzie
Słonecznym (wyższe temperatury osiąga się tylko w ośrodku JET - tam jest 6 razy cieplej niż w środku Słońca). W badaniach aktywnie uczestniczy zespół Katedry Spektroskopii
Plazmy z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Opolskiego. Obecnie w
Greifswaldzie przebywa dr Ireneusz Książek z Instytutu Fizyki UO, który
zajmuje się tam na bieżąco analizą danych spektroskopowych.
3 lutego przybędzie do Greifswaldu kanclerz Niemiec, Angela Merkel, która w towarzystwie światowej sławy uczonych naciśnie wielki czerwony guzik, co uruchomi pierwszy eksperyment wodorowy i rozpocznie nową epokę badań fuzyjnych w Greifswaldzie.
Opolscy fizycy wspólnie z zespołem z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie pracują nad skonstruowaniem specjalnego urządzenia badawczego do monitorowania natężeń wybranych linii widmowych tlenu, azotu, węgla i boru. Celem eksperymentu nad Bałtykiem jest opanowanie procesu kontrolowanej fuzji termojądrowej – praktycznie niewyczerpalnego źródła energii dla przyszłych pokoleń.
Konieczne jest w tym celu podgrzanie mieszaniny izotopów wodoru: deuteru i trytu do temperatury ok. 100 mln K i następnie utrzymanie w tym stanie przez dostatecznie długi czas. Utrzymanie tak gorącej materii możliwe jest dzięki zastosowaniu odpowiednich pól magnetycznych a stellarator jest jedną koncepcji wytworzenia takiego pola magnetycznego. Pierwszą plazmę w tym urządzeniu otrzymano 10 grudnia 2015 r – trwała ona jedynie 0.1 s i miała temperaturę ‘zaledwie’ 1 mln K. Po niemal dwóch miesiącach eksperymentów osiąga się obecnie temperatury rzędu 70 mln K (dla porównania temperatura jądra Słońca to ok. 15 mln K) a czas utrzymania plazmy wydłużył się do 1 s.
Na początku działania stellaratora badania prowadzono przy użyciu helu i miały one charakter wstępny. Na 3 lutego 2016 r zaplanowano następny krok milowy tego eksperymentu – pierwszą plazmę wodorową.
Na zdjęciu:
Jedna z cewek nadprzewodzących, która nie spełniła wymagań jakościowych, więc wystawiono ją jako eksponat przed wejściem do Instytutu w Greisfwaldzie.
Fot. Ireneusz Książek