Πυρηνική σύντηξη: Θα μπορούσε να καταστήσει περιττές όλες τις προηγουμένως αμφιλεγόμενες πηγές ενέργειας – είτε ορυκτές είτε ανανεώσιμες. Για πολλά χρόνια, ερευνητές σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να κυριαρχήσουν επάνω σε αυτή την πολλά υποσχόμενη τεχνολογία.
Την 1η Δεκεμβρίου, η Ιαπωνία έκανε αυτό που θα μπορούσε να είναι ένα αποφασιστικό βήμα στην έρευνα πυρηνικής σύντηξης. Στη χώρα της Άπω Ανατολής, εκπρόσωποι της ΕΕ και της Ιαπωνίας εγκαινίασαν το "Japan Torus 60 Super Advanced" (JT-60SA), όπως ενημέρωσε το Ελβετικό Πυρηνικό Φόρουμ. Ο ερευνητικός αντιδραστήρας tokamak θεωρείται η πιο ισχυρή εγκατάσταση δοκιμών σύντηξης στον κόσμο σε λειτουργία.
Για 100 δευτερόλεπτα, το πιο ζεστό μέρος στο ηλιακό σύστημα
Σε έναν τέτοιο αντιδραστήρα tokamak, το καύσιμο - συνήθως υδρογόνο - θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, με τους ατομικούς πυρήνες να διασπώνται από τα ηλεκτρόνια που τους περιβάλλουν. Αυτό δημιουργεί ένα ηλεκτρικά φορτισμένο πλάσμα. Αυτή η κατάσταση της ύλης αναφέρεται επίσης ως η τέταρτη κατάσταση της ύλης – μετά τη στερεά, υγρή και αέρια. Το πλάσμα βρίσκεται συνήθως σε ήλιους ή σε σύννεφα αερίων στο διάστημα.
Ο ερευνητικός αντιδραστήρας JT-60SA στην Ιαπωνία.Φωτογραφία: Στιγμιότυπο οθόνης καναλιού YouTube "Global Update"
Στο JT-60SA, το υδρογόνο αναμένεται να φτάσει σε θερμοκρασίες έως και 200 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Αυτό είναι πολλές φορές θερμότερο από ό, τι μέσα στον ήλιο μας. Ένας τέτοιος πυρήνας αντιδραστήρα θα ήταν τότε μακράν το θερμότερο μέρος στο ηλιακό μας σύστημα. Για περίπου 100 δευτερόλεπτα, έως και 135 κυβικά μέτρα πλάσματος παγιδεύονται στον θάλαμο καύσης σε σχήμα ντόνατ. Αυτό θα ήταν ένα νέο ρεκόρ για μεγάλους αντιδραστήρες αυτού του σχεδιασμού.
Μέσα στην εγκατάσταση, οι ατομικοί πυρήνες των μορίων υδρογόνου θα έρθουν στη συνέχεια τόσο κοντά ο ένας στον άλλο που θα συντηχθούν για να σχηματίσουν ήλιο. Σε αυτή τη διαδικασία σύντηξης, μέρος της μάζας τους γίνεται θερμική ενέργεια. Τελικά, αυτό χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία πρέπει να διατηρούν το πλάσμα στο κέντρο του θαλάμου καύσης σε σχήμα ντόνατ κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σύντηξης. Εάν αγγίξει τους τοίχους, θα κρυώσει αμέσως και η διαδικασία σύντηξης θα ολοκληρωθεί αμέσως.
Σύμφωνα με ένα άρθρο στην υπηρεσία σύντομων μηνυμάτων X, οι ερευνητές πυροδότησαν μια πυρκαγιά πλάσματος στον πειραματικό αντιδραστήρα tokamak. Στις 23 Οκτωβρίου, το JT-60SA παρήγαγε το πρώτο πλάσμα tokamak.
Δοκιμαστικός αντιδραστήρας για τον ITER
Ωστόσο, οι ερευνητές δεν θέλουν να παράγουν ενέργεια με τον αντιδραστήρα ύψους 15,5 μέτρων στην Ιαπωνία. Το JT-60SA αποσκοπεί στην αποσαφήνιση σημαντικών ζητημάτων για την κατασκευή και τη λειτουργία του ITER. Το ITER είναι ένα από τα πιο φιλόδοξα ενεργειακά έργα στον τομέα της πυρηνικής σύντηξης. Πρόκειται για έναν αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης που κατασκευάστηκε από το 2007 στο κέντρο πυρηνικών ερευνών Cadarache στη νότια Γαλλία, ο οποίος δεν έχει ακόμη τεθεί σε δοκιμαστική λειτουργία. Ταυτόχρονα, το ITER είναι ένα διεθνές ερευνητικό πρόγραμμα με στόχο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ενέργεια σύντηξης. Στη νότια Γαλλία, 35 έθνη συνεργάζονται για την κατασκευή του μεγαλύτερου αντιδραστήρα tokamak στον κόσμο.
Με το ερευνητικό του πρόγραμμα, το ITER θέλει να δείξει ότι είναι τεχνικά και οικονομικά δυνατή η χρήση της πυρηνικής σύντηξης ως πηγής ενέργειας. Εκτός από την ΕΕ, η Ιαπωνία, η Κίνα, οι ΗΠΑ, η Ινδία και η Ρωσσία συμμετέχουν επίσης στο μεγάλο έργο.
Το 2025, ο αντιδραστήρας ITER αναμένεται να παράγει πλάσμα για πρώτη φορά. Από το 2035, η κοινοπραξία που λειτουργεί θέλει να συντήξει βαρείς πυρήνες υδρογόνου, δηλαδή δευτέριο και τρίτιο. Ωστόσο, δεν μπορούν να αποκλειστούν καθυστερήσεις, ιδίως επειδή η πανδημία του κορωνοϊού και οι τεχνικές δυσκολίες έχουν επιβραδύνει το έργο. Ωστόσο, οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη ανακοινώσει ένα νέο χρονοδιάγραμμα.
Η ανάπτυξη του JT-60SA
Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, η Ιαπωνία στόχευε να γίνει τοποθεσία του ITER, σύμφωνα με τον futurezone.at. Ωστόσο, οι υπεύθυνοι επέλεξαν τη Γαλλία. Για το σκοπό αυτό, η Ιαπωνία συνήψε συμφωνία με την ΕΕ, σύμφωνα με την οποία ο ιαπωνικός αντιδραστήρας JT-60 έπρεπε να εκσυγχρονιστεί. Αυτός ο ερευνητικός αντιδραστήρας βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της ιαπωνικής έρευνας σύντηξης από τη δεκαετία του 1980.
Στους μηχανικούς δόθηκε μόνο το κτίριο γύρω από το JT-60. Ξαναέχτισαν τον ίδιο τον αντιδραστήρα από το μηδέν. Το JT-60SA ύψους 15,5 μέτρων έχει περίπου το ένα έκτο του όγκου της εγκατάστασης ITER.
Συνολικά, η κατασκευή του JT-60SA χρειάστηκε περισσότερα από 15 χρόνια, το εκτιμώμενο κόστος είναι περίπου 400 εκατομμύρια ευρώ. Αρχικά, είχε προγραμματιστεί ότι το JT-60SA θα τεθεί σε υπηρεσία ήδη από το 2016. Ωστόσο, ο σεισμός του 2011, ο οποίος οδήγησε επίσης στην πυρηνική καταστροφή της Φουκουσίμα, προκάλεσε καθυστερήσεις.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Ἐνημερώνουμε τοὺς ἀγαπητοὺς ἀναγνῶστες μας, ὅτι σχόλια, τὰ ὁποῖα ἐμπεριέχουν προσβλητικοὺς χαρακτηρισμούς, διαφημίζουν κόμματα ἢ εἶναι γραμμένα μὲ λατινικοὺς χαρακτῆρες (γκρήκλις), θὰ διαγράφωνται ἄνευ προειδοποιήσεως!