Τι συμβαίνει με την πυρηνική σύντηξη;
Ο Ήλιος μας απελευθερώνει την ενέργειά του με πυρηνική σύντηξη πυρήνων υδρογόνου σε ήλιο. Στον πυρήνα του συντήκει 500 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου κάθε δευτερόλεπτο.
Οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης τροφοδοτούν τον Ήλιο και άλλα αστέρια.
Σε μια αντίδραση σύντηξης, δύο ελαφροί πυρήνες συγχωνεύονται για να σχηματίσουν έναν ενιαίο βαρύτερο πυρήνα. Η διαδικασία απελευθερώνει ενέργεια επειδή η συνολική μάζα του μοναδικού πυρήνα που προκύπτει είναι μικρότερη από τη μάζα των δύο αρχικών πυρήνων. Η μάζα που απομένει γίνεται ενέργεια.
Είναι η σύντηξη το μέλλον της παραγωγής ενέργειας;
Σήμερα, η πηγή της πυρηνικής ενέργειας ήταν πάντα η πυρηνική σχάση. Ναι, η βόμβα υδρογόνου βασίζεται στην πυρηνική σύντηξη, αλλά ήταν ανεξέλεγκτη, και όλα αυτά τα χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούσαν να αναπαράγουν αυτήν την ιδέα όπου θα μπορούσαμε να το κάνουμε με ελεγχόμενο τρόπο. Πρόσφατα, σημειώθηκε μια μεγάλη επιτυχία όσον αφορά την αξιοποίηση της ενέργειας μέσω αυτού του μηχανισμού. Με απλούς όρους, είναι μια αντίδραση όπου συνθλίβεις τα υποατομικά σωματίδια και πρωτόνια και μετατρέπεις μια μικροσκοπική ποσότητα της μάζας τους σε ενέργεια.
Μια από τις θετικές πτυχές της σύντηξης που είναι πολύ ανώτερη από τη σχάση είναι ότι δεν παράγει πυρηνικά απόβλητα. Είναι η πιο καθαρή πηγή ενέργειας εκεί έξω. Το πρόβλημα με την παραγωγή ενέργειας μέσω αυτού του μηχανισμού είναι ότι, για να δημιουργήσουμε αυτό το φαινόμενο, χρειαζόμαστε πλάσμα. Ο περιορισμός του με ελεγχόμενο τρόπο ήταν πρόβλημα. Δεν μπορεί να κρατήσει τίποτα που θα μπορούσε να το περιέχει γιατί θα χανόταν η ενέργεια. Πώς περιέχεις κάτι χωρίς να το περικλείεις σε κάτι άλλο; Λοιπόν, το πλάσμα είναι βασικά ένα ιονισμένο αέριο με ελεύθερα ηλεκτρόνια που κινούνται γύρω. Έχει μια συγκεκριμένη χρέωση. Έτσι θα μπορούσαμε να το περιλάβουμε σε ένα μαγνητικό δοχείο.
Πρόσφατα, την Τρίτη, 13 Δεκεμβρίου, η υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ Τζένιφερ Γκράνχολμ ανακοίνωσε αυτή την αξιοσημείωτη σημαντική ανακάλυψη.
Αυτό όμως δεν σημαίνει όλη τη δόξα και την επιτυχία και υπάρχουν ακόμη σημαντικές βελτιώσεις που πρέπει να γίνουν.
Για να τροφοδοτήσουμε τα LASERS, χρειαζόμασταν πολύ περισσότερη ενέργεια από το εξωτερικό. Η συνολική ποσότητα ενέργειας που εισήχθη στην εγκατάσταση όπου έγινε αυτό ήταν περίπου 300 megajoules. Η έξοδος ήταν μόνο 3,15 megajoules ενέργειας.
Άρα η αποτελεσματικότητα του συγκεκριμένου πειράματος ήταν μόνο περίπου 1%. Αυτό αναφέρθηκε από τον σκηνοθέτη αμέσως μετά την ολοκλήρωση του πειράματος, αλλά τα μέσα ενημέρωσης έχουν κάνει τα στραβά μάτια σε αυτό το θέμα για να λάβουν απόψεις και να κάνουν εκ νέου tweet.
Η πηγή του καυσίμου
Επίσης, ένα άλλο πρόβλημα έγκειται στην πηγή του καυσίμου. Αυτό θα μπορούσε να επιτευχθεί μόνο με ένα από τα ισότοπα του υδρογόνου Τριτίου που περιέχει δύο νετρόνια στο εσωτερικό. Υπάρχουν μόνο λίγα κιλά στη Γη. Ο χρόνος ημιζωής του είναι μόνο 12 χρόνια για να μην πω ότι είναι και πολύ ακριβό, με μόνο γραμμάρια να αξίζει εκατομμύρια δολάρια.
Ένα άλλο πρόβλημα έγκειται στο πόσο συχνά εκτελούμε αυτά τα LASER . Μετά από δεκαετίες έρευνας, οι επιστήμονες έχουν φτάσει κοντά στο να το χρησιμοποιούν μία φορά την ημέρα, αλλά για να το καθιερώσουν ως κύρια πηγή ενέργειας, θα πρέπει να υπάρχει χρήση που εκτείνεται σε 100000 φορές την ημέρα, τουλάχιστον μερικές χιλιάδες.
Θα μπορούσαμε να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι, αν και είναι ένα σημαντικό κατόρθωμα στον τομέα της φυσικής, μπορεί να υπάρχουν ακόμη δεκαετίες μέχρι να πάρουμε βιώσιμη και αποδοτική ενέργεια από αυτό.
Οι φυσικοί έχουν κάνει τη δουλειά τους, τώρα εναπόκειται στους μηχανικούς να προσπαθήσουν να καταλάβουν αν θα μπορούσε πραγματικά να χωρέσει σε μια μπαταρία αυτοκινήτου ή σε μια βιώσιμη μονάδα παραγωγής ενέργειας η οποία θα μπορούσε να φωτίσει μια πόλη. Κατά μία έννοια, αυτή η νίκη ήταν συμβολική και η πρακτικότητα δεν έχει ακόμη επιτευχθεί.
Γεωδίφης
Πηγές:
1.Sunny Labh https://piggsboson.medium.com/whats-up-with-this-nuclear-fusion-thing-14bedde0b966
2.https://www.bbc.com/news/science-environment-63957085
.jpg)
