Τρίτη, 16 Απριλίου, 2024

Άρχισε η συναρμολόγηση του μεγαλύτερου αντιδραστήρα σύντηξης

Σχεδόν 70 χρόνια τώρα, γενιές επιστημόνων προσπαθούν να δώσουν λύση σε ένα πολύ δύσκολο πρόβλημα: Πώς μπορούμε να ανάψουμε και να διαχειριστούμε μικρούς ήλιους πάνω στη Γη, δηλαδή πώς μπορούμε να αξιοποιήσουμε για ειρηνικούς σκοπούς τη θερμοπυρηνική ενέργεια στην οποία οφείλεται η ηλιακή ακτινοβολία.

Aν μπορούσε να τιθασευτεί αυτή η Ενέργεια, τότε ίσως θα υπήρχε πολλή, σχεδόν αιώνια διαθέσιμη Ενέργεια για όλους τους λαούς και τους ανθρώπους πάνω στη Γη. Θα απέμενε, βέβαια, να απαλλαγούν από το σημερινό ξεπερασμένο σύστημα οργάνωσης της παραγωγής και της κοινωνίας, που με βεβαιότητα θα φροντίσει και αυτή η άπλετη Ενέργεια να μη φτάνει για όλους και να είναι ακριβή, όπως αυτή που παράγεται σήμερα από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, αυτή που παραγόταν χτες από ορυκτά καύσιμα κ.ο.κ.

Στις δεκαετίες αυτές έγιναν από αρκετές χώρες πολλές προσπάθειες κατασκευής πειραματικών αντιδραστήρων σύντηξης, ορισμένοι από τους οποίους είναι ακόμη σε λειτουργική κατάσταση. Από τη λειτουργία αυτών των αντιδραστήρων βγήκαν συμπεράσματα ως προς τη βέλτιστη τεχνολογία (αποδείχθηκε ότι είναι ο σοβιετικός αντιδραστήρας τύπου «Τόκαμακ») και το μέγεθος που χρειάζεται να έχει ένας παραγωγικός αντιδραστήρας. Ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER) είναι η μεγαλύτερη και πιο φιλόδοξη προσπάθεια μέχρι σήμερα για να επιτευχθεί η συνένωση δύο ατόμων σε ένα, με αποδοτικό τρόπο (η παραγόμενη Ενέργεια να είναι μεγαλύτερη από αυτήν που καταναλώνεται για τη λειτουργία του). Το έργο, αξίας 25 δισεκατομμυρίων δολαρίων, κατασκευάζεται στο Σεν Πολ λε Ντουράνς της Γαλλίας και αποτελεί κοινή προσπάθεια της Ευρωπαϊκής Ενωσης, της Κίνας, της Ινδίας, της Ιαπωνίας, της Νότιας Κορέας, της Ρωσίας και των ΗΠΑ. Αυτός ο αντιδραστήρας – πιλότος για το μέλλον της θερμοπυρηνικής ενέργειας αντιμετώπισε πολλαπλές καθυστερήσεις (κυρίως εξαιτίας υποχωρήσεων στη χρηματοδότησή του από τις ΗΠΑ), αλλά και μεγάλες υπερβάσεις του προϋπολογισμού του. Μερικοί συνεχίζουν να υποστηρίζουν ότι είναι πεταμένα λεφτά, αφού δεν θα μπορεί ούτε καν να λειτουργήσει κανονικά ως σταθμός παραγωγής. Μέσα από αυτήν τη διαδρομή, ο ITER κατάφερε τον περασμένο Ιούλη να φτάσει στο κρίσιμο ορόσημο της συναρμολόγησης, όπου τμήματα κατασκευασμένα στις συμμετέχουσες χώρες με μεγάλη ακρίβεια (πολύ μικρές ανοχές στις διαστάσεις και σε άλλα τεχνικά χαρακτηριστικά τους) πρέπει τώρα να συνδεθούν σε ένα λειτουργικό όλο.

Οι εγκαταστάσεις του ITER είναι εκτεταμένες και περιλαμβάνουν πολλά και πολύπλοκα βοηθητικά υποσυστήματα. Ομως καρδιά του πειράματος είναι ένας κύλινδρος βάρους 23.000 τόνων (!), όπου ισχυρότατοι υπεραγώγιμοι ηλεκτρομαγνήτες θα προσπαθήσουν να συγκρατήσουν το πλάσμα (τέταρτη κατάσταση της ύλης) θερμοκρασίας 150 εκατομμυρίων βαθμών μακριά από τα τοιχώματα (ώστε να μη λιώσουν) και για αρκετό χρόνο ώστε να αρχίσει η σύντηξη των πυρήνων υδρογόνου μέσα σ’ αυτό και να συντηρηθεί όσο γίνεται περισσότερο. Συγκεκριμένα, δύο ισότοπα του υδρογόνου, το δευτέριο και το τρίτιο, θα συγκρούονται με τέτοια ταχύτητα (λόγω της πολύ υψηλής θερμοκρασίας) που οι πυρήνες τους θα συγκολλούνται, δημιουργώντας έναν πυρήνα ατόμου ηλίου. Η μικρή διαφορά μάζας του τελικού πυρήνα από το άθροισμα μαζών των δύο αρχικών θα μετατρέπεται σε Ενέργεια, με βάση τη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν: E=mc2.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι θα μπορέσουν να πατήσουν το κουμπί έναρξης λειτουργίας του αντιδραστήρα το 2025, με απώτερο στόχο να φτάσουν στο μέγιστο της παραγόμενης Ενέργειας το 2035. Αν το πείραμα πετύχει, θα έχει γίνει εφικτή η παραγωγή πολύ περισσότερης Ενέργειας από όση θα μπορούσαν να δώσουν ποτέ το κάρβουνο, το πετρέλαιο, ακόμα και η πυρηνική σχάση, που χρησιμοποιείται στους σημερινούς πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Επιπλέον, η σύντηξη δεν παράγει ούτε αέρια του θερμοκηπίου, ούτε ραδιενεργά κατάλοιπα (αν εξαιρέσουμε το ελαφρώς ραδιενεργό κέλυφος του αντιδραστήρα, όταν αυτός ολοκληρώσει τον κύκλο ζωής του). Τα επόμενα 3-4 χρόνια θα δείξουν αν ο στόχος έναρξης το 2025 είναι ρεαλιστικός.

Πηγές: Εκδόσεις Σύγχρονη Εποχή και «Scientific American»


Ακολουθήστε τα Χανιώτικα Νέα στο Google News στο Facebook και στο Twitter.

Δημοφιλή άρθρα

Αφήστε ένα σχόλιο

Please enter your comment!
Please enter your name here

Μικρές αγγελίες

aggelies

Βήμα στον αναγνώστη

Στείλτε μας φωτό και video ή κάντε μία καταγγελία

Συμπληρώστε τη φόρμα

Ειδήσεις

Χρήσιμα