Σήμερα: 25/09/2022
Πέμπτη, 22 Σεπτεμβρίου 2022 07:08

Πυρηνική σύντηξη, η ανατρεπτική ποιότητα στην ενέργεια

Γράφτηκε από τον

6ee02b14a3c53cc476fcf7c4ed73b5d0_L.jpg

του Αλέκου Αναγνωστάκη

Ένας ατέλειωτος, ανέξοδος και αβλαβής κύκλος

Η Πυρηνική σύντηξη είναι το αντίθετο της σχάσης πυρήνων, είναι η συνένωση ελαφρών πυρήνων σε βαρύτερους με ταυτόχρονη απελευθέρωση ενέργειας.

Η πυρηνική σύντηξη υπόσχεται να προσφέρει στην ανθρωπότητα ατελείωτη, καθαρή ενέργεια, δίχως πυρηνικά απόβλητα, δίχως τραύματα και μολύνσεις του περιβάλλοντος.

Ατελείωτη;

Επιστημονικές ουτοπίες θάλεγε κανείς..

Κι όμως!

Μια πυρηνική αντίδραση – σύντηξη, που στην περίπτωση της σύντηξης πυρήνων υδρογόνου αποτελείται από τρεις διαδοχικές χημικές αντιδράσεις, στο τέλος ξαναδίνει πίσω ατόφια τα χημικά στοιχεία που αντέδρασαν. Το αποτέλεσμα είναι ο κύκλος να μπορεί να συνεχίζεται εσαεί.

Η παρακάτω εικόνα – πορεία της αντίδρασης- πυρηνικής σύντηξης πυρήνων υδρογόνου τα λέει όλα:

 

Όπως φαίνεται, στην αρχή αντιδρούν δυο υδρογόνα (11Η) και στο τέλος, στο τρίτο βήμα - αντίδραση, τα πάιρνουμε πίσω και τα δυο αφού μάλιστα στο πρώτο και δεύτερο βήμα πήραμε ακτινοβολίες β+ και γ (δηλαδή ενέργεια), νετρίνα και ήλιο (Η e ) στο δεύτερο και τρίτο βήμα.

Με λίγα λόγια στο τέλος της σύντηξης πυρήνων υδρογόνου παίρνουμε την ενέργεια που μας ενδιαφέρει καθώς και Ήλιο και νετρίνα (που δεν είναι ραδιενεργά πυρηνικά απόβλητα). Παίρνουμε όμως πίσω και τα υδρογόνα, έτοιμα να συνεχίσουν τον ατέλιωτο κύκλο τους.

Γι αυτό λοιπόν, επειδή δεν αφήνει ραδιενεργά απόβλητα, είναι φθηνή καθώς το υδρογόνο είναι παντού, άφθονο και εντέλλει αξόδευτο, η πυρηνική σύντηξη δεν μπορεί παρά για την ανθρωπότητα να είναι ο στρατηγικός ενεργειακός στόχος.

Τεκτονικές αναταράξεις

Φυσικά η επίτευξη της θα προκαλέσει τεκτονικές γεωπολιτικές ανακατατάξεις, π.χ. οι χώρες του κόλπου παύουν να έχουν την οικονομική και γεωπολιτική σημασία που έχουν, οι πετρελαιοπαραγωγές χώρες παύουν να έχουν τη βαρύτητα που έχουν, μονοπώλια πετρελαίου και αερίου δεν έχουν πλέον το βαρύνοντα λόγο ύπαρξης που έχουν.

Τα τελευταία είναι προφανές πως θα αντιδράσουν στην πορεία της έρευνας και στον τρόπο χρήσης των αποτελεσμάτων της.

Ωστόσο το ίδιο το πεπερασμένο των γαιανθράκων σε συνδυασμό με τις απαιτήσεις της καπιταλιστικής παραγωγής απαιτούν τολμηρές έρευνες και στο ζήτημα της ενέργειας.

Από τη μια λοιπόν το μαρτύριο της αστικής τάξης «να βεβηλώνει», «να επαναστατικοποιεί διαρκώς τις παραγωγικές δυνάμεις» προκειμένου να καλύψει τις μεσοπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες παραγωγικές της ανάγκες και από την άλλη η ένταξη, ταυτόχρονα, αυτής της διαδικασίας στους ανελέητους και καταστροφικούς ενδοκαπιταλιστικούς ανταγωνισμούς.

Από τη μια αστικά κράτη και μεγάλα κονσόρτσιουμ που προσδοκούν μυθώδη κέρδη με την ιδιοποίηση των επιτευγμάτων της επιστήμης και η διαστροφή τους από τους νόμους της καπιταλιστικής αγοράς και από τη άλλη τα «παλιά» μονοπώλια που σαμποτάρουν, περιορίζουν καθυστερούν τη νέα άφιξη.

Σε αυτή τον ωκεανό των αντιθέσεων και στο μεγάλο θέμα της ενέργειας κινούνται οι λαοί στη σύγχρονη εποχή.

Οι δυσκολίες επίτευξης της πυρηνικής σύντηξης είναι τεράστιες, πολλές παραμένουν γοητευτικές προκλήσεις.

Η δυσκολότερη είναι αυτή καθ’ αυτή η δημιουργία των πυρήνων υδρογόνου, η δημιουργία δηλαδή υδρογόνο υπό τη μορφή πλάσματος.

Πλάσμα είναι η τέταρτη μορφή της ύλης, (στερεή, υγρή, αέρια και πλάσμα) όπου τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια «περιφέρονται» δίχως να δομούν συγκροτημένα χημικά στοιχεία όπως αυτά είναι ελεύθερα στη φύση.

Αν λοιπόν αφαιρέσουμε από το υδρογόνο το μοναδικό του ηλεκτρόνιο τότε στην περιοχή θα υπάρχει νέφος ελεύθερων ηλεκτρονίων και οι απογυμνωμένοι πλέον πυρήνες υδρογόνου που αποτελούνται μόνο από ένα πρωτόνιο, δηλαδή θα κυκλοφορούν ηλεκτρόνια και πρωτόνια.

Έτσι εξασφαλίζουμε πλάσμα υδρογόνου, το απαραίτητο υλικό για πυρηνική σύντηξη.

Πρόκειται για ένα εξαιρετικά περίπλοκο έργο καθώς ( για διάφορους λόγους) η παραγωγή και διατήρηση του πλάσματος υδρογόνου, για να επιτευχθεί η σύντηξη, χρειάζεται συνθήκες ήλιου.

Εν ολίγοις πρέπει να δημιουργηθούν μικροί τεχνητοί ήλιοι.

Για επίγνωση της δυσκολίας του εγχειρήματος, αξίζει να αναφέρουμε πως ο Ήλιος μας έχει στον πυρήνα του θερμοκρασία 15 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Ο τεχνητός Ήλιος της Κίνας και της Κορέας ξεπέρασαν τον πραγματικό

Αλλά η βασική έρευνα στο πεδίο αυτό προχωρά εντυπωσιακά.

Το 2020, ο αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης της Νότιας Κορέας, KSTAR, διατήρησε τη θερμοκρασία σε καυτό πλάσμα στους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, δέκα φορές πάνω από τη θερμοκρασία ήλιου, για 30 ολόκληρα δευτερόλεπτα .

Σχεδόν επτά μήνες μετά, ο πυρηνικός αντιδραστήρας - Τεχνητός Ήλιος tokamak της Κίνας (της Chinese Academy of Sciences) έχει σπάσει κάθε ρεκόρ έως τώρα. Μπόρεσε να διατηρήσει το καυτό πλάσμα θερμοκρασίας 120 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου για 17,6 λεπτά, 1.056 ολόκληρα δευτερόλεπτα.

Στην εξέλιξη αυτή προστίθενται οι εξελίξεις στην Ευρώπη.

Ο επιδοτούμενος από την Ευρωπαϊκή Ένωση ισχυρότερος αντιδραστήρας που κατασκευάζεται στη Γαλλία αναμένεται να δώσει τεράστια ώθηση στην όλη υπόθεση ως το 2025.

Ο αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης στο Oxford του Ηνωμένου Βασιλείου κατάφερε να παράγει το υψηλότερο επίπεδο ενέργειας που έχει επιτευχθεί ποτέ από τη σύντηξη των ατόμων.

Η πορεία είναι εντυπωσιακή.

Όλοι οι αντιδραστήρες αντί για θερμότητα (που θα απαιτούσε αδύνατον να κατασκευαστούν θερμοαντοχικά υλικά) ως πρωταρχική ενέργεια χρησιμοποιούν την ενέργεια μαγνητικού πεδίου για να παράγουν και να διατηρήσουν το πλάσμα, με τελικό σκοπό να κάνει την παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη πραγματικότητα.

Εξ ου και οι πανίσχυροι ηλεκτρομαγνήτες των πυρηνικών αντιδραστήρων και η ονομασία της σύντηξης, αυτής της ευφυούς σύλληψης, «ψυχρή σύντηξη».

Προς το παρόν η πυρηνική σύντηξη - ή αλλιώς μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας- παρέμενε μακρινό όνειρο,.

Αλλά αν μπορούμε να κρατήσουμε τη σύντηξη για πέντε δευτερόλεπτα, ή εφτά λεπτά, τότε μπορούμε να την κρατήσουμε και μετά για πέντε ώρες κ. ο .κ., καθώς ανεβάζουμε την κλίμακα των αντιδραστήρων

Πολύ περισσότερο που «στο κόλπο» μπαίνει πλέον και η τεχνητή νοημοσύνη η οποία αναλαμβάνει τον έλεγχο σε αντίδραση πυρηνικής σύντηξης.

Σε μία κοινή προσπάθεια από το Swiss Plasma Center (SPC) της EPFL και την εταιρία τεχνητής νοημοσύνης DeepMind, χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα βαθιάς ενισχυτικής εκμάθησης (RL) για να μελετήσει τις απειροελάχιστες αλλαγές στη συμπεριφορά του πλάσματος σε έναν αντιδραστήρα tokamak.

Ο όλος σχεδιασμός λοιπόν έχει βάση, η αινιγματική διαδρομή προς ένα άλμα στο πεδίο της ενέργειας φαίνεται να λύνει τα μυστήρια της.

ΠΗΓΗ: kommon.gr

  • Τελευταια
  • Δημοφιλή