CZASEMPISANE

czasem pisane, bo pisane czasem

Wendelstein

W tę październikową sobotę, w Dniu Walki z Otyłością, należy beztrosko przejechać się Makerenkostrasse. Ulicą Makarenki – Antona Makarenki – radzieckiego pedagoga i pisarza, twórcy systemu „wychowania komunistycznego”, a precyzyjnie; teorii i metodologii wychowania w samorządowych kolektywach dziecięcych. Minąwszy bliższe sercu oraz literaturze ulice Puszkina, Dostojewskiego i Tołsoja, można poczuć powiew enerdowskiej nomenklatury i infrastruktury by finalnie dotrzeć rowerem na przedmieścia. Koniecznie tam, hen daleko – po zielony groszek i fasolkę szparagową. Współczesne, nowoczesne i uporządkowane zabudowania cieszą – nie zionie Honeckerem, powietrze jest rzadsze i atmosfera nieco lżejsza.

Pośród sielskiej scenerii stoi wątpliwej urody blaszok. Warto zaznaczyć, że niemieckie supermarkety, w odróżnieniu od polskich liczą dziesięciolecia. Elisenpark przypomina polskie centra handlowe z lat 90. Dach pokrywają hektary falistej blachy z uchylnymi lufcikami, wewnątrz hali brylują sklepy kilka znanych, ale nie topowych marek. Jest Media Markt i odwieczny real, w którym oprócz produktów spożywczych na dziale z odzieżą można znaleźć ostatnie, dosłownie ostatnie, krzyki mody. Jest nieco bazarowo i trochę prowincjonalnie, ale co godne podkreślenia bardzo czysto. Długie alejki przemierzają emeryci podpierający się o uchwyty chodzików i lokalsi wpadający na doraźne zakupy. Trwają cudowne i beztroskie lata przełomu po Zjednoczeniu w charakterystycznej niemieckiej i uporządkowanej oprawie. W tygodniu, przed głównym wejściem, parkuje swoim busem sympatyczny pan od kurczaków. Pieczone kurczaki, które serwuje są przedniej urody i smaku, zwłaszcza te lekko oprószone czerwoną papryką. W tym miejscu kończy się Greifswald, jadąc na wschód pośród rozległych pól, miniemy farmy wiatrowe i trafimy do Polski. Gdyby postawić w tym landszafcie domek na prerii też nie budziłby zdziwienia. Tyle o lokalnej topografii.

Stellarator – coś Wam to mówi? Nie szkodzi, mnie też niewiele. Szukając u źródeł można dowiedzieć się, że stellarator jest urządzeniem służącym do wytwarzania plazmy i przeprowadzania kontrolowanej reakcji termojądrowej. W dodatku znajduje się całkiem blisko, w Instytucie Maxa Plancka, po przeciwnej stronie parkingu i na jego tle kilka razy w tygodniu pojawia się wspomniana budka z kurczakami. Sięgając jeszcze głębiej można uzyskać szczegółową wiedzę na temat jego budowy, i tu zaskoczenie, duży udział w budowie stellaratora miał Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. Henryka Niewodniczańskiego z Krakowa

Jest to jedno z najwcześniejszych sterowanych urządzeń fuzyjnych, wymyślone przez amerykańskiego fizyka i astrofizyka Lymana Spitzera w 1950 r. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa „stella” – gwiazda. Naukowcy dzięki urządzeniu chcą uzyskać warunki takie, jakie panują we wnętrzu gwiazd.

Opis techniczny i działanie urządzenia zaczerpnięte z powszechnie dostępnych źródeł, przekładając na przyswajalny język, prezentuje się następująco:

Plazma uzyskiwana jest w komorze urządzenia przypominającej „kilkukrotnie skręconą wstęgę Möbiusa”. Wokół komory z wolframu umieszczonych jest 70 cewek schładzanych ciekłym helem do temperatury bliskiej zera bezwzględnego. Cewki mają różny kształt dostosowany do komory. Ich zadaniem jest wytworzenie pola magnetycznego niezbędnego do uzyskania plazmy.

Zaletą stellaratorów jest to, że plazma stabilizuje się sama, bez konieczności przepuszczania przez nią prądu. Aby uzyskać ten efekt, plazma musi być ukształtowana w sposób przypominający kilkukrotnie skręconą wstęgę Möbiusa. Wiąże się to z koniecznością budowy skomplikowanej komory, otoczonej cewkami magnesów o złożonych kształtach.

Badania prowadzone z użyciem stellaratora mają służyć m.in. do budowy reaktorów termojądrowych, takich jak International Test Reactor (ITER) i reaktora eksperymentalnego następnej generacji DEMO.

Oparty o ramę roweru skubię kurze udko, rozważając powagę procesów zachodzących po drugiej stronie ulicy – to przedsięwzięcia arcyważne dla świata nauki, które w przyszłości być może będą decydować o całkowitej niezależności energetycznej człowieka od paliw kopalnych i energii odnawialnej.

Tutaj, w Greifswaldzie, prace z nowym modelem stellaratora rozpoczęły się 17 lat temu.

20 maja 2014 r. w Instytucie Maxa Plancka został przekazany fizykom do użytku stellarator Wendelstein 7-X. Jego budowa rozpoczęła się w 2004 roku, i co warte podkreślenia, projekt ma charakter międzynarodowy. Od 2006 r. współuczestniczą w nim polskie instytuty naukowe. W środku, gdzieś w okolicach splotu słonecznego można poczuć rozlewające się poczucie dumy. Polacy są współkonstruktorami systemu wstrzeliwania izotopów wodoru, deuteru trytu do gorącej plazmy wodorowej co jest istotnym elementem inicjowania reakcji termojądrowej. Rodacy opracowali również system zasilania cewek nadprzewodzących i zbudowali elementy systemu diagnostyki stellaratora. Całkowity koszt urządzenia wyniósł 370 mln euro. Stellarator był uruchamiany stopniowo przez rok. Uczeni dzięki niemu mogą prowadzić badania plazmy o ekstremalnie wysokiej temperaturze. Instalacja, urządzenie, cudowna machina, potrafi utrzymać przez 30 minut plazmę o temperaturze 100 mln stopni Celsjusza! Sto milionów stopni, żar trudny do wyobrażenia i niemożliwy do osiągnięcia w naturalnych warunkach ziemskich.

Celem badań nad syntezą jądrową jest budowa elektrowni sprzyjającej klimatowi i środowisku. Podobnie jak Słońce, ma czerpać energię z fuzji jąder atomowych. Ogień termojądrowy nie zapala się, dopóki nie zostaną osiągnięte temperatury przekraczające 100 milionów stopni. Takiemu laikowi jak ja trudno pojąć w jaki sposób działa machina. O ile dobrze zrozumiałem treść zawartą w źródłach, w wyniku skomplikowanych reakcji paliwo, a mianowicie plazma wodorowa o niskiej gęstości, zamknięta przez pole magnetyczne lewituje wewnątrz komory próżniowej. Lewituje posiadając jednocześnie niesłychaną temperaturę z której można zrobić użytek.

Klatka magnetyczna Wendelstein 7-X jest utworzona przez pierścień 50 nadprzewodzących cewek magnetycznych o wysokości około 3,5 metra. Ich specjalne kształty są wynikiem skomplikowanych obliczeń optymalizacyjnych. Chociaż Wendelstein 7-X nie jest przeznaczony do wytwarzania energii, urządzenie powinno udowodnić, że stellaratory nadają się do elektrowni. Jeśli ta teza potwierdzi się, plazma o ekstremalnej temperaturze posłuży człowiekowi do produkcji ciepła i światła.

W tym celu planowane są dalsze etapy modyfikacji. Na przykład grafitowe płytki dławika za kilka lat mają zostać zastąpione elementami węglowymi wzmocnionymi włóknami węglowymi, które są dodatkowo chłodzone wodą. Pozwoli to na wyładowania trwające do 30 minut, podczas których będzie można przetestować, czy Wendelstein 7-X osiągnie swoje cele optymalizacji w dłuższej perspektywie. W ten sposób urządzenie ma zademonstrować zasadniczą zaletę gwiazd, a mianowicie. ich zdolność do ciągłej pracy.

Na koniec nieco powiewu niemieckiego romantyzmu. Stellarator z Greifswaldu nosi tę samą nazwę co groźnie wyglądający szczyt w bawarskich Alpach Wschodnich – Wendelstein. Noszący tę nazwę model-x7 jest największym ukończonym reaktorem fuzyjnym na świecie, na filmie możecie zobaczyć jak powstawał.

Najczęściej oglądane wpisy