Προσθήκη σχολίου (65 σχόλια)

Ιστορική επιτυχία χαρακτηρίζεται η παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης από αντιδραστήρα στην Οξφόρδη

Ο αντιδραστήρας σύντηξης Joint European Torus (JET), ο οποίος βρίσκεται κοντά στην Οξφόρδη, κατόρθωσε να αποδώσει τα υψηλότερα επίπεδα διαρκούς ενέργειας από τη σύντηξη ατόμων, σύμφωνα με άρθρο το οποίο δημοσιεύτηκε στο Nature. Στις 21 Δεκεμβρίου του περασμένου έτους, ο αντιδραστήρας «tokamak» παρήγαγε 59 megajoules ενέργειας στη διάρκεια ενός παλμού διάρκειας πέντε δευτερολέπτων, δηλαδή υπερδιπλάσια ποσότητα ενέργειας σε σχέση με τα αποτελέσματα που είχε καταγράψει το μακρινό 1997.

«Αυτά τα ιστορικής σημασίας αποτελέσματα μας έφεραν ένα τεράστιο βήμα κοντύτερα στην κατάκτηση μίας από τις μεγαλύτερες επιστημονικές και μηχανικές προκλήσεις όλων των εποχών», δήλωσε ο Ίαν Τσάπμαν, επικεφαλής του Culham Center for Fusion Energy (CCFE).

Ο αντιδραστήρας JET αποτελεί τη ναυαρχίδα των πειραματικών συσκευών του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Σύντηξης (EUROfusion), το οποίο χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Πρωταρχικός σκοπός του είναι να βοηθήσει τους επιστήμονες να αποδείξουν πως τα μοντέλα τους ευσταθούν, ευελπιστώντας μελλοντικά στην πραγματοποίηση πειραμάτων με τον πολύ μεγαλύτερο αντιδραστήρα ΙΤΕR, ο οποίος ήδη κατασκευάζεται στη Γαλλία, προκειμένου να ξεκινήσουν οι δοκιμές της παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης μέσα στο 2025. «Ο JET πραγματικά απέδωσε το προβλεπόμενο αποτέλεσμα. Το ίδιο μοντέλο προβλέπει τώρα πως ο ΙTER θα λειτουργήσει», δήλωσε στο Nature η πυρηνική φυσικός Ζοζεφίν Προλ, η οποία δεν συμμετέχει στο πρόγραμμα.

Το πείραμα ώθησε τον αντιδραστήρα στα «απόλυτα όριά» του, σύμφωνα με τη φυσικό Φερνάντα Ρίμινι. Ο JET χρησιμοποίησε ένα μείγμα δευτερίου (δηλαδή βαρέως υδρογόνου) και τριτίου, το ίδιο μείγμα καυσίμου που πρόκειται να τροφοδοτήσει τον ITER. Το τρίτιο είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο υδρογόνου, το οποίο παράγει περισσότερα νετρόνια όταν συντήκεται με δευτέριο, από ό,τι όταν επιχειρείται σύντηξη μεταξύ ατόμων δευτερίου, επομένως η εκλυόμενη ενέργεια είναι υψηλότερη. Οι ερευνητές προχώρησαν επίσης στην αντικατάσταση του εσωτερικού τοιχώματος του αντιδραστήρα, προκειμένου να μειώσουν τα απόβλητα τριτίου.

Ο JET κατέγραψε τιμή Q της τάξης του 0,33, το οποίο σημαίνει πως παρήγαγε περίπου το ένα τρίτο της ενέργειας που διοχετεύτηκε σε αυτόν. Η υψηλότερη τιμή Q που έχει επιτευχθεί μέχρι στιγμής είναι της τάξης του 0,7 και καταγράφηκε στις Εθνικές Εγκαταστάσεις Πυροδότησης του Αμερικανικού Υπουργείου Ενεργείας, όμως η τιμή αυτή επιτεύχθηκε μόλις για 4 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Στόχος του ITER είναι να επιτύχει τιμή Q της τάξης του 10 ή και περισσότερο, παράγοντας παράλληλα ενέργεια 500 ΜW για παλμούς διάρκειας 400 έως 600 δευτερολέπτων. Ο ITER δεν πρόκειται να παράξει καθαρή ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρισμού, όμως θα ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές μηχανές που θα κατακτήσουν αυτό το στόχο.

Πριν συμβεί αυτό, όμως, οι ερευνητές καλούνται να επιλύσουν μια σειρά από προκλήσεις. Η βασικότερη εξ αυτών είναι η διαχείριση της θερμότητας που παράγεται στο χώρο εξάτμισης του ITER, καθώς προβλέπεται πως θα είναι αναλογικά μεγαλύτερη από ό,τι εκείνη του αντιδραστήρα JET. Σε κάθε περίπτωση, η επιτυχία του πειράματος επέτρεψε στους επιστήμονες να συγκεντρώσουν πλήθος πληροφοριών τις οποίες πρόκειται να αναλύσουν μέσα στα αμέσως επόμενα χρόνια. «Εφόσον μπορούμε να διατηρήσουμε σύντηξη για πέντε δευτερόλεπτα, μπορούμε να το κάνουμε για πέντε λεπτά και στην πορεία για πέντε ώρες, καθώς θα διευρύνουμε τις δυνατότητές μας μέσα από μελλοντικούς αντιδραστήρες», δήλωσε ο Τόνι Ντονέ, προϊστάμενος του προγράμματος EUROfision.

  • Like 41
  • Thanks 7