O echipă de cercetători de la Wendelstein 7-X (W7-X), cea mai mare instalație de tip stelarator din lume, a realizat o premieră în domeniul fuziunii nucleare prin generarea primelor ioni de heliu-3 cu energie ridicată. Acest experiment este considerat un pas esențial în cercetarea energiei prin fuziune, abordând provocarea menținerii unei plasme extreme la milioane de grade Celsius. Plasma generează particule alfa (nuclee de heliu-4) care sunt cruciale pentru menținerea temperaturilor necesare reacțiilor de fuziune. Dacă aceste particule se pierd prea repede în mediul plasmatic, reacția se oprește.
W7-X funcționează ca un reactor experimental de dimensiuni mai mici decât o unitate comercială viitoare, folosind particule mai ușoare pentru a simula condițiile necesare. Iar ionii de heliu-3, fiind mai ușori, sunt accelerați la energia necesară printr-o tehnologie avansată numită încălzire prin rezonanță ciclotronică a ionilor (ICRH). Această metodă este comparabilă cu „împingerea” unui leagăn, în care fiecare impuls trebuie să fie exact sincronizat pentru a maximiza eficiența.
Tehnica ICRH utilizează unde electromagnetice de înaltă frecvență, cu puteri de ordinul megawaților, pentru a încălzi plasma ce conține hidrogen și heliu-4. Prin ajustarea frecvenței acestor unde pentru a se potrivi cu mișcarea ionilor de heliu-3 în câmpul magnetic, ionii absorb energia în mod eficient. Acesta este un rezultat semnificativ, fiind prima oară când ionii de heliu-3 cu energie înaltă sunt produși în mod controlat prin această metodă.
Colaborarea în cadrul consorțiului Trilateral Euregio Cluster (TEC), care include instituții din Belgia și Germania, a permis dezvoltarea și operarea acestei tehnologii la W7-X. Mai mult, cercetările efectuate la W7-X au descoperit că procesele de rezonanță care facilitează accelerația ionilor de heliu-3 ar putea explica fenomene misteriose observate pe Soare.
Această conexiune între cercetarea fuziunii și fenomenele solare sugerează că noile descoperiri nu doar că ne aduc mai aproape de o sursă sustenabilă de energie pe Pământ, dar și ne oferă perspective asupra funcționării Soarelui. Se consideră că ionii de heliu-3 din Soare pot fi accelerați de undele electromagnetice naturale, rezultând formarea unor nori cu o concentrație de heliu-3 de până la 10.000 de ori mai mare decât cea normală.
Așadar, această cercetare demonstrează că progresele în știința fuziunii nu doar că pot transforma viitorul energiei, ci și aduc contribuții semnificative în înțelegerea cosmosului și al fenomenelor care îl înconjoară.
