THEPOWERGAME
Ένα ιστορικό επίτευγμα ανακοίνωσε την Τρίτη το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, καθώς επιστήμονες παρήγαγαν για πρώτη φορά στην ιστορία περισσότερη ενέργεια μέσω πυρηνικής σύντηξης από την ποσότητα που χρησιμοποιήθηκε για να προκαλέσει την αντίδραση.
Το λεγόμενο «καθαρό ενεργειακό κέρδος» αποτελεί μία στιγμή ορόσημο στην προσπάθεια δεκαετιών για καθαρή και απεριόριστη ενέργεια από την πυρηνική σύντηξη (την αντίδραση που συμβαίνει όταν δύο ή περισσότερα άτομα συντήκονται μεταξύ τους).
Σύμφωνα με όσα έγιναν γνωστά στις πρώτες ανακοινώσεις, το πείραμα παρήγαγε 50% περισσότερη ενέργεια από αυτή που εισήχθη για τη διεξαγωγή του. Είναι η πρώτη φορά στα χρονιά, που ένα πείραμα κατέληξε σε τόσο σημαντική αύξηση ενέργειας, όπως μεταδίδουν ξένα πρακτορεία.
LLNL’s experiment surpassed the #fusion threshold by delivering 2.05 megajoules of energy to the target, resulting in 3.15 MJ of fusion energy output, demonstrating for the first time the fundamental science basis for inertial fusion energy. Learn more: https://t.co/vIaYc9cwlx
— Lawrence Livermore National Laboratory (@Livermore_Lab) December 13, 2022
Η ανακάλυψη έγινε από ομάδα επιστημόνων στις εγκαταστάσεις του Lawrence Livermore National Laboratory στην Καλιφόρνια, η οποία έχει το μέγευος αθλητικού σταδίου και είναι εξοπλισμένη με 192 λέιζερ.
Για εξαιρετικά σημαντική ανακάλυψη έκανε λόγο η υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Τζένιφερ Γκράνχολμ, αναφερόμενη στο θέμα. Όπως σημείωσε, οι προσπάθειες των ΗΠΑ επικεντρώνονται στο να δοθεί λύση «στα πιο περίπλοκα και πιεστικά προβλήματα της ανθρωπότητας, όπως η παροχή καθαρής ενέργειας για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής και η διατήρηση ενός πυρηνικού αποτρεπτικού μέσου χωρίς πυρηνικές δοκιμές».
Από την πλευρά του, ο διευθυντής του Livermore, Δρ. Κιμ Μπούντιλ, χαρακτήρισε τις προσπάθειες των επιστημόνων να πραγματοποιήσουν την ανάφλεξη με σύντηξη στο εργαστήριο «μία από τις πιο σημαντικές επιστημονικές προκλήσεις που έχει αντιμετωπίσει ποτέ η ανθρωπότητα».
«Η επίτευξή του είναι ένας θρίαμβος της επιστήμης, της μηχανικής και κυρίως των ανθρώπων», ανέφερε. «Η υπέρβαση αυτού του ορίου είναι το όραμα που έχει οδηγήσει 60 χρόνια αφοσιωμένων προσπαθειών», συμπλήρωσε.
«Αυτή η μνημειώδης επιστημονική ανακάλυψη αποτελεί ορόσημο για το μέλλον της καθαρής ενέργειας», δήλωσε ο Δημοκρατικός γερουσιαστής Άλεξ Παντίλα από την Καλιφόρνια.
Τι είναι η πυρηνική σύντηξη
Οι πυρηνικοί σταθμοί χρησιμοποιούν την σχάση, την διάσπαση του πυρήνα ενός βαρέος ατόμου, η οποία απελευθερώνει ενέργεια. Η πυρηνική σύντηξη, αντίθετα, προκαλεί την σύντηξη δύο ελαφρών πυρήνων για τον σχηματισμό ενός βαρύτερου πυρήνα.
Η αντίδραση αυτή είναι που τροφοδοτεί τα αστέρια, όπως είναι ο Ηλιος. Χάρη στις συνθήκες ακραίας θερμότητας και πίεσης που κυριαρχούν εκεί, τα άτομα του υδρογόνου ενώνονται για να σχηματίσουν βαρύτερα άτομα ηλίου, εκλύοντας κολοσσιαία ποσότητα θερμικής ενέργειας.
Στην Γη, αυτή η διαδικασία μπορεί να επιτευχθεί με την βοήθεια πανίσχυρων λέιζερ.
Στο National Ignition Facility (NIF), που ανήκει στο εργαστήριο της Καλιφόρνιας, 192 λέιζερ είναι στραμμένα προς έναν στόχο μεγέθους δακτυλήθρας, όπου είναι τοποθετημένα τα ελαφρά άτομα υδρογόνου προς σύντηξιν.
Οι επιστήμονες κατόρθωσαν να παραγάγουν περί τα 2,5 mégajoules ενέργειας, δηλαδή περί 120% των 2,1 mégajoules που χρησιμοποιήθηκαν από τα λέιζερ.
Ένα τέτοιο αποτέλεσμα θα αποτελούσε απόδειξη μίας αρχής της Φυσικής επί της οποίας οι επιστήμονες εργάζονται εδώ και δεκαετίες.
Η σύντηξη παρουσιάζει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την σχάση: δεν υπάρχει κανένα ρίσκο πυρηνικού ατυχήματος και τα απόβλητα που δημιουργούνται είναι πολύ λιγότερα.
Η διαδικασία δεν εκλύει κανένα αέριο που είναι υπεύθυνο για το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
Ωστόσο, ο δρόμος μέχρι την αξιοποίηση της μεθόδου της πυρηνικής σύντηξης σε βιομηχανική και εμπορική κλίμακα είναι μακρύς.
«Για να μετατρέψουμε την σύντηξη σε πηγή ενέργειας, θα πρέπει να αυξήσουμε ακόμη το κέρδος της ενέργειας», προειδοποιεί ο Τζέρεμι Τσίτεντεν, καθηγητής Φυσικής του Imperial College του Λονδίνου. «Θα πρέπει επίσης να βρούμε τρόπο αναπαραγωγής του ίδιου αποτελέσματος με μεγάλη συχνότητα και πολύ φθηνότερα, πριν να είμαστε σε θέση να κατασκευάσουμε έναν σταθμό παραγωγής».
Αυτό μπορεί να χρειασθεί είκοσι έως τριάντα χρόνια, δηλώνει ο Ερίκ Λεφέμπρε, επικεφαλής του προγράμματος των πειραμάτων με λέιζερ τού γαλλικού Commissariat à l’énergie atomique (CEA).
Και άλλα προγράμματα πυρηνικής σύντηξης βρίσκονται σε ανάπτυξη, κυρίως το διεθνές πρόγραμμα ITER, που βρίσκεται υπό κατασκευήν στο Κανταράς της Γαλλίας. Αντί των λέιζερ, εδώ θα χρησιμοποιηθεί η τεχνική τoυ μαγνητικού εγκλωβισμού: άτομα υδρογόνου θα θερμαίνονται σε έναν γιγάντιο αντιδραστήρα, όπου θα εγκλωβίζονται με την βοήθεια πανίσχυρων μαγνητών που θα δημιουργούν ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
Η διεθνής συνεργασία για την πυρηνική σύντηξη είναι ευρεία. Στο γαλλικό πρόγραμμα συμμετέχουν η Κίνα, η Ευρωπαϊκή Ενωση, η Ινδία, η Ιαπωνία, η Νότια Κορέα, η Ρωσία και οι Ηνωμένες Πολιτείες.
Ακολουθήστε το Powergame.gr στο Google News για άμεση και έγκυρη οικονομική ενημέρωση!
