Sieci, konsorcja i zespoły badawcze

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

Wendelstein 7-X to 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 2022 r. nastąpiło zakończenie procesu wdrożenia 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 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 strukturę, ale może za to działać w sposób ciągły, podczas gdy 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.

dr Ireneusz Książek – kierownik zespołu 
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
mgr inż. Tadeusz Kulig
mgr inż. Dawid Mazur