Japonia a activat cu succes reactorul său de fuziune JT-60SA, care utilizează magneți supraconductori pentru a confina un plasma fierbinte într-o cameră în formă de gogoașă. Acesta este cel mai mare și mai avansat reactor din lume și are ca scop studierea fizicii energiei de fuziune și susținerea proiectului internațional ITER (Reactor Experimental Termonuclear Internațional) din Franța.
Prima plasmă a fost obținută la 26 octombrie 2023, după peste 15 ani de construcție și teste. “Acest lucru demonstrează lumii că mașina își îndeplinește funcția de bază”, a declarat Sam Davis, manager de proiect la Fusion for Energy, o organizație a UE care colaborează cu Institutul Național pentru Știință și Tehnologie Cuantică din Japonia (QST) pe proiectul JT-60SA și programele conexe.
Ce este JT-60SA? Reactorul este proiectat pentru a încălzi plasma la 200 de milioane de grade Celsius și pentru a o menține timp de aproximativ 100 de secunde, mult mai mult decât tokamak-urile mari anterioare. Acest lucru va permite cercetătorilor să investigheze modul de control și optimizare a stabilității și performanței plasmei, aspecte cruciale pentru obținerea energiei de fuziune.
JT-60SA va ajuta, de asemenea, ITER, gigantul reactor internațional de fuziune care este construit în Franța, să demonstreze că fuziunea poate produce mai multă energie decât consumă. ITER se va baza pe tehnologii și know-how-ul operațional pe care JT-60SA le va testa și valida.
Ca o compensație pentru faptul că Franța găzduiește ITER, cel mai mare experiment de fuziune din lume, Japonia a primit ocazia de a construi JT-60SA și alte două facilități mai mici de fuziune. Acest lucru a făcut parte dintr-un acord din 2007 între Japonia și UE, care a implicat și modernizarea vechiului reactor JT-60 din Japonia, care funcționa din anii 1980. Reactorul a fost complet reconstruit de la zero, dar costurile nu au fost divulgate.
JT-60SA înseamnă “superavansat” și este aproximativ jumătate din înălțimea lui ITER. Poate să mențină 135 de metri cubi de plasmă, aproximativ o șase parte din capacitatea lui ITER. Se așteaptă ca plasmele sale să furnizeze informații utile pentru ITER, conform lui Alberto Loarte, care conduce divizia științifică a ITER.
Întârzieri și utilizarea izotopului rar de deuteriu Conform Science.org, reactorul a durat mai mult de 15 ani pentru a fi finalizat, mult mai mult decât se aștepta. Era programat să înceapă să funcționeze în 2016, dar a întâmpinat multe provocări. A trebuit să fie redesenat, să facă față problemelor de achiziție și să se recupereze după cutremurul din Tohoku din martie 2011. Apoi, în martie 2021, s-a produs o problemă gravă în timpul testării. Unul dintre bobinele magnetice supraconductoare avea un scurtcircuit în cablul său, care a deteriorat conexiunile electrice și a cauzat o scurgere de heliu care ar fi putut afecta sistemele de răcire.
Curentul în circuit era redus la acea vreme. “Ar fi putut fi mult mai rău dacă curentul ar fi fost mai mare”, a declarat Hiroshi Shirai, care conduce proiectul pentru QST. “Am avut noroc.” Echipa JT-60SA a trebuit să repare izolația în mai mult de 100 de conexiuni electrice, ceea ce a durat 2,5 ani. Incidentul a făcut ca inginerii de la ITER să fie mai precauți în ceea ce privește testarea bobinelor lor.
Incidentul a avut loc în timp ce curentul din circuit era minim. “Dacă curentul ar fi fost mai mare, daunele aduse bobinei ar fi putut fi mai grave”, a spus Hiroshi Shirai, liderul proiectului pentru QST. “Am avut noroc.” Pentru a fi siguri, echipa JT-60SA a refăcut izolația în mai mult de 100 de conexiuni electrice, ceea ce a durat 2,5 ani. Accidentul a determinat și inginerii de la ITER să planifice teste mai atente ale bobinelor lor.
JT-60SA are un dezavantaj: va utiliza doar hidrogen și izotopul său de deuteriu, nu tritiul, o altă formă de hidrogen mai puternică, dar și mai costisitoare, rară și radioactivă. Tritiul este combustibilul preferat pentru producerea de energie, astfel că ITER intenționează să utilizeze deuteriu-tritiu începând din 2035.
Japonia își propune, de asemenea, să construiască DEMO până în 2050, o centrală electrică propusă care ar urma să facă legătura între cercetarea realizată de JT-60SA și ITER și comercializarea energiei de fuziune. Shirai spune că este bucuros să vadă alte abordări ale energiei de fuziune, susținute de finanțare privată, care intră în domeniu. El spune că este dispus să colaboreze cu cei care au idei noi. “Este minunat să avem mai mulți oameni în acest domeniu”, spune Shirai.
