Vai spējat iztēloties, kāda saistība ir nesējraķešu industrijai ar kodolsintēzi? Izrādās, ka vistiešākā. Inženieri, kas veido detaļas jauna tipa elektrostacijai, kurā tiks izmantota kodolsintēze, pielieto zināšanas un tehnoloģijas, kuras paredzētas raķešu un citu kosmosa industrijā izmantojamo iekārtu ražošanā.
Inženieru mērķis ir izveidot struktūras, kuras būtu īpaši izturīgas un spētu pastāvēt apstākļos, kādi sastopami Saules dzīlēs. Izrādījās, ka tehnoloģijas, kas tiek lietotas satelītu sastāvdaļu un nesējraķešu būvniecībā, ir vislabākās, lai izveidotu īpašus gredzenus, uz kuriem jaunā tipa reaktorā turēsies jaudīgas magnētiskās spoles.
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) latīņu valodā nozīmē «ceļš». Tas ir starptautisks eksperiments, kura ietvaros top pasaulē lielākais kodolsintēzes reaktors. Tas tiek būvēts Francijā.
Gredzenus, uz kuriem turēsies magnētiskās spoles, veido Spānijas kompānija CASA Espacio, kas jau vairāk nekā 15 gadus ražo komponentes Ariane 5, Vega un Soyuz nesējraķetēm, kā arī satelītiem un Starptautiskajai kosmiskajai stacijai.
«Spēki, kādi darbosies ITER iekšienē, ir līdzīgi izaicinājumiem kosmosā,» teica Hosē Giljamons no CASA Espacio. «Mēs nevaram izmantot tādus tradicionālos materiālus kā metāls, kas temperatūras ietekmē izplešas un saraujas, kā arī vada elektrību. Mums bija jāizveido īpašs kompozītmateriāls, kas ir izturīgs un viegls, nevada elektrību un nekad nemaina savu formu.»
CASA Espacio speciālisti izmanto oglekļa šķiedras, kas tiek iestrādātas sveķos, tādejādi radot vieglu, bet izturīgu materiālu, kas saglabā sākotnējo formu tādos ekstremālos apstākļos kā nesējraķetes starts. Šobrīd šī tehnoloģija tiek lietota, lai uzbūvētu līdz šim lielākās kompozītstruktūras, kas tiks izmantotas ekstrēmos apstākļos, lai noturētu milzīgus magnētus.
Kodolsintēze ir process, kas notiek Saules un jebkuras citas zvaigznes dzīlēs. Tā rezultātā ūdeņraža atomi apvienojas, veidojot hēliju. Procesā izdalās enerģija. Jau ilgu laiku zinātnieki sapņoja par šī procesa pakļaušanu un izmantošanu enerģijas ražošanai.
Pirmais šādas elektrostacijas prototips būs ITER, kura tapšanā piedalās Ķīna, Eiropas Savienība, Indija, Japāna, Dienvidkoreja, Krievija un ASV. Plānots, ka celtniecība būs pabeigta 2019.gadā un pirmie izmēģinājumi notiks 2020.gadā. Komerciālā lietošanā šādi reaktori varētu nonākt ne ātrāk kā 2050.gadā.
Darbinot reaktoru tikai ar 1/10 daļu no jaudas, plānots iegūt 500 MW. ITER mērķis ir pirmo reizi nodemonstrēt nepārtrauktu kontrolētu kodolsintēzi un iegūt vairāk enerģijas, nekā tiek patērēts procesa uzturēšanai. Kodolsintēzes reaktors nerada atmosfēras piesārņojumu vai ilglaicīgus radioaktīvos atkritumus. Viens kilograms degvielas spēj saražot tādu pašu enerģijas apjomu kā 10 000 tonnas fosilā kurināmā.
ITER sirds ir virtulim līdzīga magnētiskā tvertne, kuras diametrs ir 23 metri. Tajā tiks uzkarsēta elektriski uzlādēta gāze līdz temperatūrai, kas pārsniedz 150 000 000 grādus pēc Celsija. Plazma, kas karstāka par Sauli, acumirklī iztvaicētu jebkuru parastu tvertni. Tādēļ milzīgi elektromagnēti noturēs plazmu tādā kā magnētiskā būrī, lai tā nesaskartos ar tvertnes sienām.
CASA Espacio ir kārtējais apliecinājums tam, ka kosmosa industrijas vajadzībām izstrādātās tehnoloģijas un iegūtās zināšanas var rast pielietojumu ar kosmosa sfēru nesaistītās nozarēs.