Pēc EUROfusion programmas izpilddirektora Tonija Donē (Tony Donné) veiksmīgās vizītes Latvijā 2018. gada beigās, 17.–18. jūlijā Rīgā norisināsies arī kārtējā EUROfusion Ģenerālā Asambleja, kuru rīko Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts sadarbībā ar Izglītības un zinātnes ministriju.

EUROfusion vīzija ir pasaule, kurā kodolsintēzes spēkstacijas baro elektrotīklu ar kodolsintēzes enerģiju bez CO2 un papildina citus enerģijas ražošanas avotus. Šobrīd esošajos kodolreaktoros enerģija tiek iegūta kodoldalīšanās procesā, kurā smagāku atomu kodoli, piemēram, urāns, sadalās vieglākos kodolos. Savukārt kodolsintēzes procesā vieglie kodoli, piemēram, deitērijs un tritijs (ūdeņraža izotopi), saplūst kopā un veidojas smagāks kodols – hēlijs. Gan kodoldalīšanās, gan kodolsintēzes procesā izdalās siltums, kuru izmanto elektroenerģijas iegūšanai. Atšķirībā no kodoldalīšanās reaktora, kodolsintēzes reaktori ir daudz drošāki, jo radioaktīvā materiāla daudzums tajos ir ievērojami mazāks nekā kodoldalīšanās reaktorā, tāpēc vides radioaktīvā piesārņojuma risks avārijas laikā ir minimāls, turklāt kodolsintēzes reaktoru darbības procesā nerodas CO2 vai citi kaitīgu vielu izmeši. Tomēr kodolsintēzes reaktori joprojām ir izpētes un izstrādes stadijā.

EUROfusion ir vērienīgākā zinātniskās pētniecības programma Eiropā. 2014. gada 9. oktobrī Eiropas Savienības dalībvalstis un Šveices zinātniskās institūcijas parakstīja konsorcija vienošanos, kas reglamentē Eiropas sadarbību kodolsintēzes pētniecības jomā. Šīs vienošanās ietvaros, kas tika nosaukta par EUROfusion programmu, tiek sniegts zinātniskais un tehniskais atbalsts ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) – Starptautiskā eksperimentālā kodoltermiskās sintēzes reaktora – attīstībai. Šobrīd konsorcija dalībvalstīm pievienojusies ir arī Ukraina. ITER ir pasaulē pirmais eksperimentālais kodolsintēzes reaktors, kas pašlaik tiek būvēts Francijā. EUROfusion programma veicina arī nākamās paaudzes demonstrācijas kodolsintēzes reaktora – DEMO (Demonstration Fusion Power Reactor) – būvēšanu, kas kļūs par paraugu kodolsintēzes reaktoru ieviešanai visā pasaulē.

Saskaņā ar Eiropas Komisijas (EK) datu bāzē CORDIS pieejamo informāciju projekta EUROfusion kopējās izmaksas laika posmā no 2014. līdz 2020. gadam ir plānotas 857 miljonu euro apmērā, no kurām 55% veido EK finansējums, bet atlikušo daļu sastāda konsorcijā iesaistīto valstu līdzfinansējums. 

Galvenais lēmējorgāns ir Ģenerālā Asambleja (GA), kuras priekšsēdētājs ir prof. Ambrodžio Fasoli (Ambrogio Fasoli), un tā apvieno visu EUROfusion pētniecības vienību pārstāvjus. EUROfusion ikdienas darbus un GA lēmumu izpildi pārrauga programmas izpilddirektors prof. Tonijs Donē (Tony Donné), kurš viesojās Latvijā 2018. gada nogalē. Darbību starp EK, GA un EUROfusion koordinē prof. Sibilla Guntere (Sibylle Günter). Visi šie cilvēki ir ar kodolsintēzes pētījumiem saistīti zinātnieki, kuri saprot projektu arī pēc būtības, ne tikai pēc apraksta.

GA pieņem lēmumus gan saistībā ar budžeta sadali, jaunu pētījumu nepieciešamību, esošo turpināšanu vai pārtraukšanu, programmas progresu, dalībnieku aktivitāti un rezultātiem. Šīs tikšanās laikā pārstāvjiem ir ļoti svarīgi prast pierādīt savu zinātnisko projektu lietderību un nepieciešamību turpināt vai uzsākt citus pētījumus. Tā kā ir iesaistīts ļoti liels budžets un projekta mērķis ir grandiozs, tad GA laikā piedalās gan augstākās ar projektu saistītās EK amatpersonas, gan visu dalībvalstu pārstāvji. Tikšanās notiek 4 reizes gadā, nodrošinot pēc iespējas ātrāku jaunu pētījumu uzsākšanu un neperspektīvo pētījumu pārtraukšanu, stratēģiju maiņu vai uzlabošanu, kā arī ievēl un apstiprina dalībnieku sastāvu, augstākās projekta amatpersonas un GA vadību.

Par Latvijas dalību EUROfusion

Jau kopš 1999.gada Latvijas zinātnieki LU CFI vadībā ir veiksmīgi piedalījušies kodolsintēzes problēmu risināšanā arī iepriekšējās Eiropas Atomenerģijas kopienas programmās EURATOM. ES pētniecības un inovāciju atbalsta programmas „Apvārsnis 2020” laikā Dr.habil.phys. Andra Šternberga vadībā EUROfusion programmā pētniecības darbus veic Latvijas „EUROfusion Laboratorija”, kas apvieno zinātniekus no LU CFI, Latvijas Universitātes Ķīmiskās fizikas institūta un Fizikas institūta.

LU CFI vadošā pētnieka Dr. habil. phys. Jura Purāna vadībā tiek strādāts pie kodolsintēzes reaktoros izmantotu radiācijas un karstuma izturīgu tēraudu izpētes. Pētījumos ir iegūta unikāla informācija par atomu struktūru oksīdu nanodaļiņās šajos tēraudos un par šo oksīdu nanodaļiņu veidošanos plazmas izlādes laikā (informatīvs video par projektu https://www.youtube.com/watch?v=OGqi15WBl8A).

Savukārt LU CFI vadošā pētnieka Dr. habil. phys. Jevgēņija Kotomina vadībā tiek pētīta kodolsintēzes reaktoros izmantotu Mg-Al oksīdu materiālu radiācijas stabilitāte un radiācijas ietekme uz šo materiālu struktūru, kā arī nodarbojas ar spēcīga magnētiskā lauka ietekmes uz plazmu un žirotronu datormodelēšanu.

LU CFI vadošās pētnieces Dr. phys. Jeļenas Butikovas uzraudzībā norisinās pētījumi, kas veltīti plazmu skarošo sienu materiālu diagnostikai reaktora kamerā, un iekļauj reaktora sienu materiālu piemaisījumu, kas rodas plazmas izlādes laikā, kvantitatīvā un kvalitatīvā sastāva un to iespiešanās dziļumu profilu noteikšanu ar lāzerinducētās caursites spektroskopijas metodi.

LU CFI vadošā pētnieka Dr. phys. Anatolija Popova projekts ir veltīts kodolsintēzes reaktora materiālu defektu evolūcijas un struktūru nesakārtotības eksperimentālai un teorētiskai analīzei.

LU ĶFI vadošā pētniece Dr. chem. Gunta Ķizāne ar kolēģiem pētī tritija piesaisti un atbrīvošanu kodolsintēzes reaktoru plazmas skarošo sienu materiālos: litija saturošā keramikā un berilija lodītēs, tritija ķīmisko formu novērtēšanu, reaktora materiālu un putekļu analīzi.

LU FI vadošā pētnieka Dr. phys. Leonīda Buligina vadībā tiek izstrādāti skaitliskie modeļi magnetohidrodinamiskās plūsmas aprakstam porainā vidē, kā arī tiek veikti siltuma bilances aprēķini divertora (ierīce, caur kuru tiek izvadīti reaktora darbības laikā radušies atkritumi) efektivitātes novērtējumam. Dr. phys. Ernests Platacis kopā ar institūta pētniekiem veic svina-litija blanketa (reaktora daļas, kas pasargā reaktoru no augstas temperatūras un neitroniem, kas rodas kodolsintēzes rezultātā) materiāla magnetohidrodinamiskos un termomehāniskos testus, kā arī skaitliskos aprēķinus.

Vairāk par EUROfusion: https://www.euro-fusion.org

Dalīties