Kokku toodeti Suurbritanniast tuumasünteesi rajatises Joint European Torus (JET) tehtud katse käigus ligi 60 megadžauli jagu energiat, purustades eelneva rekordi enam kui kahekordselt. "See on hetkeseisuga maailmarekord. Üleüldse on saanud selliseid katseid, kus energia vabaneb, viimaste aastakümnete jooksul vaid selle seadmega, mis on ühtlasi ka maailma suurim," märkis Indrek Jõgi, Tartu Ülikooli plasmatehnoloogia kaasprofessor ja EUROfusion konsortsiumi liige.

Tuumasüntees erineb praegustes tuumareaktorites toimuvast märkimisväärselt. Kui tuumareaktorites ammutatakse energiat raskete aatomituumade lagunemisest, siis tuumasünteesireaktorites toimub tuumade liitumine. Reaktsiooni käigus vabaneb energiat rohkem ja seejuures ei teki pikaajaliselt radioaktiivseid jäätmeid.

Tuumade kokkusurumiseks on vaja aga tugevaid magnetvälju. Maistes tingimustes nõuab tuumasünteesi algatamine 100 miljoni kraadini küündivat temperatuuri. Nõnda pole tootnud ükski reaktor seni rohkem energiat, kui reaktsiooni käivitamiseks vaja läks.

Sama juhtus selgi korral. Kätte õnnestus saada 33 megadžauli jagu energiat. "Katse eesmärk polnud elektrit toota, vaid vabastada võimalikult suur osa tuumasünteesi energiat, et näha, mida see energia reaktoris teeb ja kuidas protsessid sellest sõltuvad," rõhutas Jõgi.

Olukord võiks hüppeliselt paraneda täissuuruses katselise reaktori kasutussevõtmisega. Praegu Lõuna-Prantsusmaale ehitatav tuumasünteesireaktor ITER hakkab arvutuste kohaselt kütusest tootma kümme korda rohkem energiat, kui oleks vaja sinna sisse panna.

Rekordiline katse kestis vaid umbes viis sekundit. Magnetvälja tekitamiseks kasutatakse vaske, mis muidu ülekuumeneks.

Tulevikule mõeldes oli värske katse sellegipoolest oluline. Eksperimendi õnnestumine kinnitas, et teadlased liiguvad ITER-i ehitamisega õiges suunas. Kütusena kasutati vesiniku teisendeid – triitiumit ja deuteeriumit, millest plaanitakse energiat ammutada ka uues reaktoris. "Mujal maailmas triitiumiga katseid ei tehta, sest on selleks liiga kallis. Hiljem tehakse seda reaktsiooni käigus juurde, aga antud juhul oli katse piiratud sellega, et seda koguti aastaid," lisas kaasprofessor.

Teadlane märkis, et võrreldes praegu kasutatavate energiaallikatega on energiat tuumkütuses peidus oluliselt rohkem. "Energiakogus, mis sealt vabanes, polnud võrreldes suurte elektrijaamadega väga suur, ent ka kütuse hulk oli väga väike. Sama energia hulga saamiseks oleks olnud vaja põletada kilogramm metaani, aga siin kasutati 0,17 milligrammi kütusesegu ehk vahe on kümne miljoni kordne," lisas Jõgi. Saavutatud võimsus küündis viie sekundi vältel 11 megavatini, mis on võrreldav näiteks Rakvere energiatarbega.

Tuumasünteesiga seotud rekordeid on püstitatud viimastel aastatel teisigi. Näiteks jaanuaris teatasid Hiina teadlased, et nende reaktoris suudeti plasmat lõksus hoida 17 minutit. "Muidugi on ka EAST-i e katse oluline, sest see tõestab plasma lõksustamise võimalikkust, aga sellisel kujul tuumasünteesi energiat kuskilt mujal kätte ei saa. See on üks neid valdkondi, kus Euroopa Liit on seniajani kõige ees," sõnas Indrek Jõgi.

Oma roll on uurimustöös mängida ka Eesti teadlastel. Tartu Ülikooli füüsika instituudis tegeleb teemaga kolm töörühma. Muu hulgas uuritakse reaktori seinte ehitamiseks kasutatavaid materjale, et need äärmuslikele energiatele vastu peaksid. Samuti täiustatakse laserdiagnostikat, et määrata täpsemalt seinte koostist. Kuigi ITER-i reaktori mass on suurem kui Tallinna teletornil, tuleb reaktorit puhastada juba siis, kui reaktorisse on ladestunud vaid 700 grammi triitiumi.