Czy w Szczecinie właśnie wykonano krok, który może zmienić przyszłość energii na świecie? Naukowcy z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego opublikowali wyniki badań, które mogą otworzyć drzwi do stworzenia nowego, taniego i bezpiecznego źródła mocy. Mowa o zimnej fuzji jądrowej – temacie od lat budzącym emocje, sceptycyzm i wielkie nadzieje. Tym razem to nie teoria. To potwierdzone eksperymentalnie wyniki opublikowane w prestiżowym Physical Review X.
Zespół prof. Konrada Czerskiego po raz pierwszy na świecie zarejestrował dowód istnienia wysoko wzbudzonego stanu rezonansowego w jądrze helu-4, który znacząco zwiększa prawdopodobieństwo fuzji deuteronów… w temperaturze pokojowej. To zdanie może brzmieć jak fizyczne science-fiction, ale jego konsekwencje są bardzo realne.
Ten stan rezonansowy – o energii wzbudzenia 23,8 MeV – wcześniej istniał tylko w wyliczeniach teoretyków. Teraz został udokumentowany laboratoryjnie, dzięki unikalnemu akceleratorowi z ultrawysoką próżnią działającemu w Centrum Fizyki Eksperymentalnej eLBRUS w Szczecinie.
Co się dzieje podczas reakcji? W uproszczeniu – jądra deuteronu łączą się, a powstały stan rozpada się, emitując pary elektron-pozyton i promieniowanie. Efekt? Fuzja bez potrzeby rozpędzania materii do temperatury gwiazd.
Zimna fuzja: marzenie, które może być bliżej niż kiedykolwiek
Od dekad świat inwestuje miliardy w tzw. gorącą fuzję – plazmę utrzymywaną w temperaturach przekraczających 100 mln stopni, w gigantycznych reaktorach typu tokamak. To imponujące inżynierskie konstrukcje, ale ich komercyjna przyszłość wciąż pozostaje niepewna.
Szczecińscy badacze idą inną drogą. Dowodzą, że przy odpowiednich warunkach reakcje jądrowe mogą zachodzić… niemal bez podgrzewania. Klucz? Zjawisko ekranowania elektronowego oraz właściwości metali i nanostruktur, które potrafią „pomóc” jądrom w pokonaniu bariery odpychania elektrostatycznego.
Efekt badań? Wydajność reakcji fuzji może wzrosnąć nawet o 20 rzędów wielkości. To liczba, która w świecie nauki robi wrażenie. I zmienia perspektywę.
Badania na światowym poziomie
Projekt, zrealizowany w ramach unijnego programu Horyzont 2020 (CleanHME), to nie lokalny eksperyment. To międzynarodowe przedsięwzięcie prowadzone we współpracy z 16 ośrodkami naukowymi z Europy i świata. Uniwersytet Szczeciński był jego koordynatorem.
Eksperymenty mogą mieć dalekosiężne skutki – nie tylko dla energetyki. To także nowe spojrzenie na procesy powstawania pierwiastków we wszechświecie. Analogią jest słynny rezonans Hoyle’a, który wyjaśnił, jak powstaje węgiel w gwiazdach. Dziś podobne znaczenie może mieć rezonans odkryty w Szczecinie.
Odkrycie nie oznacza, że jutro podłączymy do gniazdka prąd z zimnej fuzji. Ale to krok milowy – pierwszy eksperymentalny dowód na mechanizm, który dotąd pozostawał jedynie hipotezą.
Możliwe, że za kilka, kilkanaście lat to właśnie w laboratoriach nad Odrą zaczęła się nowa era energetyki: era taniej, bezemisyjnej i praktycznie niewyczerpalnej mocy.
Jeśli historia ma zwyczaj powtarzać swoje wielkie momenty w najmniej oczywistych miejscach – może kolejny energetyczny przełom narodzi się nie w Dolinie Krzemowej, nie w CERN-ie, lecz w Szczecinie.
