Naukowcy z Politechniki Łódzkiej uczestniczą w międzynarodowym zespole pracującym nad projektem eksperymentalnego reaktora termonuklearnego ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Badania zmierzają do pozyskiwania bezpiecznej i czystej energii w wyniku kontrolowanych reakcji termojądrowych w perspektywie 50 lat.
Projekt o wartości ponad 18 miliardów euro, w który od 2010 r. zaangażowani są pracownicy Katedry Mikroelektroniki i Technik Informatycznych (WEEIA) jest nazywany budową sztucznego słońca. Analogię wyjaśnia dr hab. inż. Dariusz Makowski:
Wizualizacja rekatora
foto: ITER
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. 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.
Celem projektu ITER jest budowa wielkiego tokamaka, czyli urządzenia, w którym będą się odbywać reakcje kontrolowanej fuzji jądrowej. Tokamak zasilany przez deuter i tryt wytworzy hel oraz przede wszystkim ogromne ilości energii.
Naukowcy z PŁ, obok badaczy z innych krajów m.in. UE, USA i Chin, dążą do odtworzenia reakcji zachodzących na słońcu. Ten proces, w przeciwieństwie do reakcji jądrowych, nie powoduje żadnych odpadów radioaktywnych.
W zespole prof. Napieralskiego tworzone są układy elektroniczne i informatyczne dla systemów sterowania i diagnostyki plazmy. Wprawdzie prace nad reaktorem prowadzone są od początku przez fizyków, ale na pewnym etapie projektu zachodzi potrzeba przetwarzania i analizowania dziesiątek tysięcy sygnałów w czasie rzeczywistym, co spowodowało konieczność zaangażowania ekspertów, zajmujących się elektroniką i informatyką.
Na Politechnice Łódzkiej opracowywane są też prototypowe systemy akwizycji danych i sterowania. Jak mówi mgr inż. Piotr Perek: Prototypy mają zweryfikować i pomóc udoskonalić metodologię projektowania systemów elektronicznych i informatycznych dla tokamaka ITER. Opracowane przez nas rozwiązania demonstracyjne stają się podstawą rozwoju finalnych układów diagnostycznych.
Obecnie trwa etap finalnego projektowania systemów diagnostyki. Kolejnym będzie przeprowadzenie pierwszych testów z użyciem plazmy wodorowej – to perspektywa najbliższych 5 lat.
Więcej na ten temat na blogu naukowców PŁ: www.blog.p.lodz.pl.
