Kot je bilo objavljeno v teh dneh, bodo fuzijski reaktor z imenom Iter (kar latinsko pomeni pot, popotovanje) gradili v Evropski uniji, v francoskem mestu Cadarche. Tako so se končala večletna zapletena politična in strokovna pogajanja, in kot kaže, bo svoj kamenček v tem sila zapletenemu znanstvenemu mozaiku slovenskega izvora. Nekateri najboljši slovenski znanstveniki s tega področja namreč sodelujejo v delovnih skupinah, ki korak za korakom uresničujejo ta veliki znanstveni sen - vpreči fuzijo, da bo koristila vsemu človeštvu.

Takoj za vesoljsko postajo

Projekt je zapleten in drag. Skorajda še ni bilo takega v vsej zgodovini. Več sta doslej stala samo dva - Manhattan, ameriški projekt izgradnje atomske bombe, in mednarodna vesoljska postaja. Projekt Iter bo trajal trideset let. Deset let bodo reaktor gradili in obratoval bo dvajset let, pri čemer bo kapitalski strošek znašal, reci in piši, 4,6 milijarde evrov.

Iter, ki ga lahko označimo za pomemben korak pri izkoriščanju fuzijske energije, nikakor pa ne za dokončni dosežek, bo lahko približno šest minut ponujal kar 400 megavatov (MW) fuzijske energije, kar je več kot kateri koli reaktor doslej. Njegov namen bo sicer predvsem eksperimentalen, medtem ko naj bi njegovi nasledniki ponudili celo desetkrat več moči.

Za to živijo

Fuzija v naravi sicer obstaja vsepovsod, toda ni naravna Zemlji. "Fuzija je namreč vir energije na Soncu in na drugih zvezdah, zato bi lahko dejali, da bomo s tem reaktorjem Sonce pripeljali na Zemljo," je pojasnjeval dr. Čerček, ki tudi priznava, da je to eden tistih projektov, za katere resni znanstveniki pravzaprav živijo.

Nekoliko bolj strokovno je fuzijo mogoče pojasniti takole: zvezdam daje energijo in pomeni, da se jedra lahkih atomov zlijejo in pri tem sprostijo energijo. Zlivanje je na Soncu omogočeno pri temperaturi 10 milijonov stopinj Celzija. Plini pri tako visoki temperaturi preidejo v plazmo, stanje, v katerem so elektroni popolnoma ločeni od atomskih jeder. To je predpogoj, da je mogoča združitev dveh atomskih jeder, kar pa se lahko zgodi samo, če se jedri zbližata z dovolj energije, če premagata elektrostatične silnice, ki nastanejo med njima. Jedri se nato lahko združita, pri čemer je masa novega jedra nekaj manjša in razlika v njej se sprosti kot energija, o čemer govori znamenita Einsteinova enačba E > mc

2

. Fuzijski reaktor je tako kot plinski gorilnik. Z energijo, ki se sprošča pri fuzijski reakciji, bodo pridobivali energijo kot toploto za industrijsko uporabo in bržkone tudi za proizvodnjo vodika.

Dve tretjini uvoženega

Gospodarska rast namreč nezadržno zahteva vse več energije, ki je ne bo mogoče pridobivati ne z nafto in ne s premogom, ugotavljajo v svetovni energijski organizaciji WEC, zato ima fuzija pomembno mesto v prihodnosti energetskega razvoja sveta.

Kako pomemben je projekt Iter, dokazuje današnja poraba energije v Evropi. Gospodarstvo Evropske unije je namreč večinoma odvisno od fosilnih goriv (nafte, premoga in naravnih plinov), ki dajejo 80 odstotkov energije. Od tega je več kot dve tretjini goriv uvoženih. Zanesljivi in trajnostni viri energije pa so potrebni za hranitev življenjske ravni, saj je gospodarstvo močno odvisno od dosegljivosti energije.

Del znanstvenikov in Evropska unija zato stavijo na fuzijo kot možnost za varno in okoljsko sprejemljivo pridobivanje velikih količin energije. Ker je projekt prevelik in predrag, da bi se ga lotili samo Evropejci, pri njem sodelujejo še Kitajci, Indijci, Japonci, Rusi, Južnokorejci in Američani. Kolešček posredno ali neposredno predstavljajo tudi slovenski znanstveniki.

"V okviru evropskega fuzijskega programa potekajo različni projekti in v okviru nekaterih ter ob sodelovanju z ustanovami in inštituti po Evropi, ki imajo visoke temperaturne naprave za plazmo, sodelujejo tudi naše skupine," je pojasnil dr. Čerček, ki je tudi koordinator fuzijskih raziskav v Sloveniji. Kot primer: ena od skupin sodeluje pri projektu JET (trenutno največjem fuzijskem reaktorju v Veliki Britaniji), pri katerem pripravljajo nove diagnostične naprave, med njimi tudi tako imenovano gama kamera, zanjo pa potrebujejo filter za nevtrone in preračun teh filtrov opravljajo slovenski znanstveniki. Izkušnje z JET-om bodo upoštevane pri gradnji Iterja. Na odseku za nanostrukturne materiale Instituta Jožef Stefan razvijajo silicijev karbid, ki bo morda uporaben pri naslednji fazi po Iterju. Silicijev karbid je strukturni material v oblogah, ki jih potrebuje reaktor.

Različni odseki

Kot je še povedal dr. Čerček, pri projektu razvoja fuzije sodelujejo različni odseki Instituta Jožef Stefan, Univerza v Ljubljani in v manjši meri Univerza v Novi Gorici, ki sodelujejo v delovnih skupinah, te pa združujejo znanstvenike iz vse Evrope. Pri projektu tako ali drugače sodeluje štirideset slovenskih znanstvenikov.

Na evropski ravni poteka sodelovanje v okviru Evropske unije. Države članice, združene v okvirnem programu Euroatom, so si namreč kot dolgoročni cilj raziskovalno-razvojnega dela zastavile izgradnjo prototipnega reaktorja za pridobivanje električne energije, ki bi zadovoljeval potrebe družbe: varno delovanje, skladnost z okoljem in ekonomska upravičenost. Taka strategija vključuje tudi poskusni reaktor v okviru mednarodnega sodelovanja. "Vprašanje dostopnosti energije je skupno vsem nam in vsi upamo, da je nekoč oddaljeni cilj, fuzija kot zanesljiv vir energije, zdaj korak bliže," je nedavno v izjavi za javnost zapisal evropski komisar za znanost dr. Janez Potočnik.

Slovenija je kot članica Evropske unije torej dobila lepo možnost za sodelovanje tudi na tem področju.

Iter ni zadnji korak. Izkušnje, ki jih bodo znanstveniki pridobili pri njem, bodo namreč koristne pri naslednjem koraku, izgradnji demonstracijskega reaktorja Demo, ki bo prvi sposoben pridobivati znatne količine električne energije in zadostno količino tritija (enega od dveh izotopov vodika, ki je osnova prve generacije fuzijskih reaktorjev) za lastne potrebe. Za gradnjo obeh reaktorjev bosta potrebna velika udeležba evropske industrije in raziskovalno-razvojno delo številnih fuzijskih laboratorijev in univerz, kar je tudi za slovenske znanstvenike in slovensko industrijo lepa priložnost.