Pracownicy Instytutu Fizyki UO twórcami diagnostyki Wendelstein 7X

Kolejny krok do nowoczesnej elektrowni opartej na fuzji termojądrowej osiągnięty z udziałem pracowników Instytutu Fizyki Uniwersytetu Opolskiego.

Wendelstein 7-X – eksperymentalny stellarator wybudowany przez Instytut Fizyki Plazmowej im. Maksa Plancka w Greifswaldzie w 2014 roku. Obecnie jest to największy ukończony reaktor fuzyjny oparty na technologii stellaratora. Pierwszą plazmę wytworzono w nim 10 grudnia 2015 roku. Naukowcy Instytutu Fizyki Uniwersytetu Opolskiego, Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie oraz Instytutu Fizyki Plazmy im. Maxa Plancka w Greifswaldzie (Niemcy) opracowali unikatowy system diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej o nazwie „C/O monitor for W7-X”.

W pierwszych dniach listopada nastąpiło zakończenie jego procesu włączenia jego eksploatacji. W uruchamianiu urządzenia i przeprowadzeniu testów jego podzespołów brał udział dr Ireneusz Książek z UO (który jest także autorem projektu koncepcyjnego i jednym z głównych jego konstruktorów).

Projekt Wendelstein 7-X, który znajduje się w Greifswaldzie, jest jednym z eksperymentów, który ma na celu opanowanie procesów kontrolowanej fuzji jądrowej – potencjalnie niewyczerpalnego, nieobciążającego środowiska i bezpiecznego źródła energii. Aby osiągnąć fuzję jądrową konieczne jest wytworzenie i utrzymanie w specyficznie skonstruowanym naczyniu materii o temperaturze 100 mln °C. Służy do tego odpowiednio uformowane bardzo silne pole magnetyczne. W eksperymencie prowadzonym w Greifswaldzie uzyskuje się to w urządzeniu zwanym stellaratorem. W odróżnieniu od bardziej powszechnej konstrukcji o nazwie ‘tokamak’, stellarator ma znacznie bardziej skomplikowaną konstrukcję, ale może za to działać w sposób ciągły (tokamak pracuje impulsowo).

Opracowane urządzenie, „C/O monitor for W7-X” będzie służyło do monitorowania z dużą rozdzielczością czasową poziomu zanieczyszczenia plazmy przez atomy węgla i tlenu (w przyszłości także boru i azotu). Jest to spektrometr działający w zakresie dalekiego ultrafioletu (na granicy miękkiego promieniowania rentgenowskiego) o specjalnej, zoptymalizowanej konstrukcji. Przewiduje się że „C/O monitor for W7-X” dostarczy wielu interesujących wyników naukowych w nadchodzącej kampanii pomiarowej, która rozpoczyna się 21 listopada 2022 roku.

Prace realizowane są m. in. w ramach projektu Eurofusion w skład którego wchodzą pracownicy Instytutu Fizyki UO:
– dr Ireneusz Książek – Koordynator projektu Eurofusion na Uniwersytecie Opolskim oraz autor projektu koncepcyjnego „C/O monitor for W7-X” i jeden z głównych jego konstruktorów
– dr Katarzyna Książek – Koordynator administracyjny na Uniwersytecie Opolskim,
Zespół naukowy: dr Ireneusz Książek, dr hab. Ewa Pawelec, profesor UO, dr hab. Wiesław Olchawa, dr hab. Adam Bacławski, profesor UO, dr Agnieszka Bartecka, dr Helena Kiriczenko, dr Katarzyna Książek. Wsparcie techniczne: mgr inż. Tadeusz Kulig, mgr inż. Dawid Mazur