Naukowcy z Uniwersytetu Princeton znaleźli sposób, aby uczynić reaktor jądrowej syntezy jądrowej w tokamaku bezpieczniejszym za pomocą izolującego proszku boru.
Na początku warto wyjaśnić, że tokamak jest niczym innym, jak urządzeniem do przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. To w nim niezwykle gorąca, naładowana plazma wiruje i wytwarza praktycznie nieograniczoną energię. Badanie Princeton sprawdziło z kolei, w jaki sposób proszek boru może zapobiec jednej z podstawowych wad istniejącej technologii reaktora plazmowego.
Plazma jest lotna, a cząstki uciekające przed gorącym strumieniem plazmy reagują z materiałami otaczającymi tokamak. Zatrzymuje to reakcję syntezy plazmowej, ponieważ temperatura spada poza strefę efektywną, ale co ważniejsze, jest również niezwykle niebezpieczna dla samego reaktora i wszystkiego wokół niego.
Czytaj też: Dlaczego w Polsce nie ma jeszcze elektrowni jądrowej?
Zespół PPPL odkrył, że chociaż powlekanie borem pomaga utrzymać plazmę we właściwym stanie reakcji, obecna metoda na to jest zbyt niebezpieczna. Naukowcy zajmujący się energią jądrową wykorzystują gaz diboranowy, który jest wykonany z boru i wybuchowego wodoru. Aby go użyć, muszą całkowicie zatrzymać tokamaki, wprowadzić gaz, a następnie odejść z powodu łatwopalności. Dlatego też w PPPL słusznie myśleli, że musi być na to lepszy sposób.
Aby proces był równie skuteczny, ale znacznie bezpieczniejszy, zespół PPPL przetestował użycie zarówno czystego boru, jak i proszków azotku boru. Proszki są obojętne, co oznacza, że nie reagują z niczym i nie zapalają się. Naukowcy zastosowali je, wstrzykując je do tokamaka podczas jego działania, co stanowi kolejną poprawę metody w porównaniu z gazem diboranowym.
Po dotarciu do środka proszek działał w taki sam sposób, jak gaz: utrzymywał temperaturę w strefie wysokiej wydajności, dzięki czemu plazma była stabilniejsza.
