Ολοκληρώνεται επιτέλους ο μεγαλύτερος αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο. Αλλά δεν θα λειτουργήσει για τα επόμενα 15 χρόνια.
Ο ITER, ένας αντιδραστήρας σύντηξης αξίας 28 δισεκατομμυρίων δολαρίων στη Γαλλία, εγκατέστησε επιτέλους το τελευταίο μαγνητικό πηνίο του. Αλλά ο ίδιος ο αντιδραστήρας δεν θα λειτουργήσει πλήρως μέχρι το 2039 το νωρίτερο.
Ο μεγαλύτερος αντιδραστήρας σύντηξης στον κόσμο έχει τελικά συναρμολογηθεί, αλλά δεν θα λειτουργήσει για άλλα 15 χρόνια, ανακοίνωσαν οι επιστήμονες του έργου.
Ο αντιδραστήρας σύντηξης του International Fusion Energy Project (ITER), αποτελούμενος από 19 ογκώδη πηνία που συνδέονται με πολλαπλούς δακτυλιοειδής μαγνήτες, είχε αρχικά προγραμματιστεί να ξεκινήσει την πρώτη πλήρη δοκιμή του το 2020. Τώρα οι επιστήμονες λένε ότι θα πυροδοτηθεί το 2039 το νωρίτερο.
Αυτό σημαίνει ότι η ενέργεια σύντηξης, της οποίας το tokamak του ITER βρίσκεται στην πρώτη γραμμή, είναι πολύ απίθανο να φτάσει εγκαίρως για να αποτελέσει λύση για την κλιματική κρίση.
"Σίγουρα, η καθυστέρηση του ITER δεν πηγαίνει προς τη σωστή κατεύθυνση", δήλωσε ο Πιέτρο Μπαραμπάσκι, γενικός διευθυντής του ITER, σε συνέντευξη Τύπου την Τετάρτη (3 Ιουλίου). «Όσον αφορά τον αντίκτυπο της πυρηνικής σύντηξης στα προβλήματα που αντιμετωπίζει τώρα η ανθρωπότητα, δεν πρέπει να περιμένουμε την πυρηνική σύντηξη για να τα επιλύσουμε. Αυτό δεν είναι συνετό».
 |
| TOKAMAK principle |
Ο μεγαλύτερος αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο είναι προϊόν συνεργασίας μεταξύ 35 χωρών - συμπεριλαμβανομένων όλων των κρατών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, της Ρωσίας, της Κίνας, της Ινδίας και των ΗΠΑ - ο ITER περιέχει τον ισχυρότερο μαγνήτη στον κόσμο, καθιστώντας τον ικανό να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο 280.000 φορές πιο ισχυρό από αυτό που προστατεύει τη Γη.
Ο εντυπωσιακός σχεδιασμός του αντιδραστήρα συνοδεύεται από εξίσου μεγάλη τιμή. Αρχικά είχε προγραμματιστεί να κοστίσει περίπου 5 δισεκατομμύρια δολάρια και να πυροδοτηθεί το 2020, τώρα έχει υποστεί πολλαπλές καθυστερήσεις και ο προϋπολογισμός του διογκώθηκε πάνω από 22 δισεκατομμύρια δολάρια, με επιπλέον 5 δισεκατομμύρια δολάρια να προτείνονται για την κάλυψη πρόσθετων δαπανών. Αυτά τα απρόβλεπτα έξοδα και οι καθυστερήσεις βρίσκονται πίσω από την πιο πρόσφατη, 15ετή καθυστέρηση
Οι επιστήμονες προσπαθούν να αξιοποιήσουν τη δύναμη της πυρηνικής σύντηξης - τη διαδικασία με την οποία καίγονται τα αστέρια - για περισσότερα από 70 χρόνια. Με τη σύντηξη ατόμων υδρογόνου για τη δημιουργία ηλίου υπό εξαιρετικά υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες, τα αστέρια της κύριας ακολουθίας μετατρέπουν την ύλη σε φως και θερμότητα, παράγοντας τεράστια ποσά ενέργειας χωρίς να παράγουν αέρια του θερμοκηπίου ή ραδιενεργά απόβλητα μακράς διάρκειας.
Όμως, η αναπαραγωγή των συνθηκών που επικρατούν στο εσωτερικό των καρδιών των άστρων δεν είναι απλή υπόθεση. Ο πιο συνηθισμένος σχεδιασμός για αντιδραστήρες σύντηξης, το tokamak, λειτουργεί με την υπερθέρμανση του πλάσματος (μία από τις τέσσερις καταστάσεις της ύλης, που αποτελείται από θετικά ιόντα και αρνητικά φορτισμένα ελεύθερα ηλεκτρόνια) πριν από την παγίδευσή του στο εσωτερικό ενός θαλάμου αντιδραστήρα σε σχήμα ντόνατ με ισχυρά μαγνητικά πεδία.
Ωστόσο, η διατήρηση των τυρβωδών και υπέρθερμων σπειρών πλάσματος στη θέση τους για αρκετό χρονικό διάστημα ώστε να συμβεί η πυρηνική σύντηξη ήταν μια πρόκληση. Ο σοβιετικός επιστήμονας Natan Yavlinsky σχεδίασε το πρώτο tokamak το 1958, αλλά έκτοτε κανείς δεν έχει καταφέρει να δημιουργήσει έναν αντιδραστήρα που να μπορεί να εκλύει περισσότερη ενέργεια από όση λαμβάνει.
Ένα από τα κύρια εμπόδια είναι ο χειρισμός ενός πλάσματος που είναι αρκετά θερμό ώστε να συντηρηθεί. Οι αντιδραστήρες σύντηξης απαιτούν πολύ υψηλές θερμοκρασίες (πολλές φορές υψηλότερες από τον ήλιο) επειδή πρέπει να λειτουργούν σε πολύ χαμηλότερες πιέσεις από αυτές που βρίσκονται μέσα στους πυρήνες των άστρων.
Ο πυρήνας του πραγματικού ήλιου, για παράδειγμα, φτάνει σε θερμοκρασίες περίπου 27 εκατομμυρίων Φαρενάιτ (15 εκατομμυρίων Κελσίου) αλλά έχει πιέσεις περίπου ίσες με 340 δισεκατομμύρια φορές την πίεση του αέρα στο επίπεδο της θάλασσας στη Γη.
Το μαγείρεμα του πλάσματος σε αυτές τις θερμοκρασίες είναι το σχετικά εύκολο μέρος, αλλά η εύρεση ενός τρόπου να το περιορίσουμε ώστε να μην καεί μέσα στον αντιδραστήρα ή να εκτροχιάσει την αντίδραση σύντηξης είναι τεχνικά δύσκολο. Αυτό συνήθως γίνεται είτε με λέιζερ είτε με μαγνητικά πεδία.
Πηγή: https://www.livescience.com/physics-mathematics/worlds-largest-nuclear-reactor-is-finally-completed-but-it-wont-run-for-another-15-years
