Οι μελλοντικές αντιδράσεις σύντηξης μέσα σε tokamaks θα μπορούσαν να παράγουν πολύ περισσότερη ενέργεια από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, χάρη σε μια πρωτοποριακή νέα έρευνα που διαπιστώνει ότι ο θεμελιώδης νόμος για τέτοιους αντιδραστήρες είναι λάθος. Η πυρηνική σύντηξη είναι ικανή για περισσότερα!
Μια μελέτη από φυσικούς στο ελβετικό κέντρο πλάσματος της École Fédérale Polytechnique de Lausanne (EFPL) διαπίστωσε ότι η μέγιστη πυκνότητα του καυσίμου υδρογόνου είναι περίπου διπλάσια από το όριο Greenwald, μια εκτίμηση που ελήφθη από πειράματα πριν από περισσότερα από 30 χρόνια.
Η ανακάλυψη ότι οι αντιδραστήρες σύντηξης μπορούν πράγματι να λειτουργούν σε πυκνότητες πλάσματος υδρογόνου πολύ μεγαλύτερες από το όριο Greenwald για το οποίο έχουν σχεδιαστεί θα επηρεάσει τη λειτουργία του τεράστιου ITER tokamak υπό κατασκευή στη νότια Γαλλία και θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό τα σχέδια των διαδόχων του ITER, που ονομάζεται Επίδειξη εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ((DEMO) Θερμοπυρηνικό εργοστάσιο επίδειξης ενέργειας), ανέφερε ο φυσικός Πάολο Ρίτσι από το Ελβετικό Κέντρο Πλάσματος.
Ο Ricci είναι ένας από τους ηγέτες του ερευνητικού προγράμματος, το οποίο συνδυάζει τη θεωρητική εργασία με τα αποτελέσματα πειραμάτων περίπου ενός έτους σε τρεις διαφορετικούς θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες σε ολόκληρη την Ευρώπη – τη μεταβλητή Tokamak à Configuration Variable (TCV) του EPFL, το Joint European Torus (JET) στο Culham στο Ηνωμένο Βασίλειο και tokamak με τον εκσυγχρονισμό ενός αξονικού εκτροπέα (ASDEX) στο Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος που ονομάστηκε Max Planck στο Garching στη Γερμανία.
Τα tokamaks σε σχήμα ντόνατ είναι ένα από τα πιο πολλά υποσχόμενα σχέδια αντιδραστήρων σύντηξης που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για το δίκτυο. Οι επιστήμονες εργάστηκαν για περισσότερα από 50 χρόνια για να κάνουν την ελεγχόμενη σύντηξη πραγματικότητα, σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση, η οποία παράγει ενέργεια με διάσπαση μεγάλων ατομικών πυρήνων, η πυρηνική σύντηξη μπορεί να παράγει ακόμη περισσότερη ενέργεια συντήκοντας πολύ μικρούς πυρήνες.
Η διαδικασία σύντηξης παράγει πολύ λιγότερα ραδιενεργά απόβλητα από τα πυρηνικά, και το πλούσιο σε νετρόνια υδρογόνο που χρησιμοποιεί ως καύσιμο είναι σχετικά εύκολο να ληφθεί. Η ίδια διαδικασία τροφοδοτεί αστέρια όπως ο Ήλιος, επομένως η ελεγχόμενη σύντηξη έχει συγκριθεί με ένα "άστρο σε ένα βάζο", αλλά επειδή οι πολύ υψηλές πιέσεις στην καρδιά ενός άστρου δεν είναι δυνατές στη Γη, οι αντιδράσεις σύντηξης εδώ απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες από ό,τι στην Ο ήλιος.
Η θερμοκρασία μέσα σε ένα TCV tokamak, για παράδειγμα, μπορεί να είναι πάνω από 120 εκατομμύρια °C — σχεδόν 10 φορές τη θερμοκρασία του θερμοπυρηνικού πυρήνα του Ήλιου, που είναι περίπου 15 εκατομμύρια °C.
Αρκετά έργα στον τομέα της ενέργειας σύντηξης βρίσκονται τώρα στο κρίσιμο στάδιο και ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι το πρώτο tokamak που θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια για το δίκτυο θα μπορούσε να λειτουργήσει μέχρι το 2030. Περισσότερες από 30 κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο χρηματοδοτούν επίσης το ITER tokamak, το οποίο πρόκειται να παράγει το πρώτο του πειραματικό πλάσμα το 2025. Ωστόσο, το ITER δεν έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, τα tokamaks με βάση τον ITER, τα οποία θα ονομάζονται αντιδραστήρες DEMO, αναπτύσσονται ήδη και θα μπορούσαν να λειτουργήσουν έως το 2051.
Εάν θέλετε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει τους Ρώσους κατακτητές, ο καλύτερος τρόπος για να το κάνετε είναι να κάνετε δωρεά στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης:
- Επιθεώρηση επιστημονικής φαντασίας: Jet Thrust 'Bassard Collector' - Πραγματικό ή όχι;
- Ένα υβριδικό σωματίδιο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στα ηλεκτρονικά