Plaisio Blog

LLNL: Τεράστιο επίτευγμα στον τομέα της πυρηνικής σύντηξης!

Ερευνητές του Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) της Καλιφόρνιας παρήγαγαν για πρώτη φορά περισσότερη ενέργεια σε μια αντίδραση σύντηξης από όση κατανάλωσαν – ένα τεράστιο επιστημονικό επίτευγμα που μεταφράζεται σε καθαρό κέρδος ενέργειας!

Στη Συνέντευξη Τύπου – η οποία μεταδόθηκε χθες το απόγευμα από το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών και μπορείτε να την παρακολουθήσετε παρακάτω – συμμετείχαν οι Jennifer M. Granholm (U.S. Secretary of Energy) και Jill Hruby (Under Secretary of Energy for Nuclear Security, DOE), μαζί με τους Dr. Arati Prabhakar (White House Office of Science & Technology Policy Director), Dr. Marvin “Marv” Adams (NNSA Deputy Administrator) και Dr. Kim Budil (LLNL Director).

Στο πείραμα του LLNL (το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ), το οποίο πραγματοποιήθηκε την περασμένη εβδομάδα, παρήχθη από τη σύντηξη περισσότερη ενέργεια από όση κατανάλωσαν τα λέιζερ που χρησιμοποιήθηκαν.

Οι 192 δέσμες εστίασαν ένα τεράστιο ποσό θερμότητας σε ένα μικρό μεταλλικό σφαιρίδιο, δημιουργώντας ένα υπέρθερμο περιβάλλον πλάσματος και παράγοντας 2,5 megajoules, το 120% των 2,1 megajoules ενέργειας που χρησιμοποιήθηκαν για την τροφοδοσία του πειράματος.

 Πυρηνική σύντηξη 101

Πυρηνική σύντηξη ονομάζεται η συνένωση ελαφρών πυρήνων σε βαρύτερους με ταυτόχρονη απελευθέρωση ενέργειας, δηλαδή πρόκειται για εξώθερμη αντίδραση. Βέβαια για να θεωρηθεί εξώθερμη αναφερόμαστε σε σύντηξη ελαφρών πυρήνων μέχρι το σίδηρο-56 ή νικέλιο-62. Κατά τη σύντηξη βαρύτερων πυρήνων από αυτούς υπάρχει ενεργειακό έλλειμμα και η αντίδραση γίνεται ενδόθερμη.

Image Credit: Jason Laurea/Lawrence Livermore National Laboratory

Πυρηνική σύντηξη μπορούν να κάνουν μόνον ελαφρά στοιχεία (βλ. τα ισότοπα του υδρογόνου). Με την θέρμανση αερίου υδρογόνου σε υψηλές θερμοκρασίες, προκαλούνται συγκρούσεις των πυρήνων των ατόμων του υδρογόνου, τόσο ορμητικές και βίαιες που τελικά αυτοί συνενώνονται δημιουργώντας σταδιακά, πυρήνες ενός άλλου στοιχείου (μεταστοιχείωση), του ηλίου, εκλύοντας ταυτόχρονα θερμική ενέργεια.

Αντιδράσεις σύντηξης εξελίσσονται συνεχώς στον Ήλιο, ο οποίος αποτελείται κατά 74% από υδρογόνο, κατά 25% από ήλιο και 1% από άλλα στοιχεία. Το υδρογόνο αποτελεί το κύριο καύσιμο για τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που παράγουν την ενέργεια που ακτινοβολεί, ενώ το ήλιο προέρχεται κυρίως από τα προϊόντα της πυρηνικής σύντηξης του υδρογόνου.

Το κυριότερο: η σύντηξη δεν συνοδεύεται από πυρηνικά απόβλητα, όπως αυτά που δημιουργούνται από τους σημερινούς πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Image Credit: Lawrence Livermore National Laboratory
Ορόσημο θα οδηγήσει σε ακόμη περισσότερες ανακαλύψεις

Δισεκατομμύρια δολάρια και δεκαετίες εργασίας έχουν αφιερωθεί στην έρευνα για την πυρηνική σύντηξη. Επιστήμονες σε όλο τον κόσμο την μελετούν για δεκαετίες, ελπίζοντας να την αναδημιουργήσουν.

Στα πειράματα αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως τα στοιχεία δευτέριο και τρίτιο – τα οποία είναι και τα δύο ισότοπα του υδρογόνου. Το τρίτιο είναι πιο σπάνιο και πιο δύσκολο να αποκτηθεί, αν και μπορεί να κατασκευαστεί συνθετικά.

«Σε αντίθεση με τον άνθρακα, χρειάζεστε μόνο μια μικρή ποσότητα υδρογόνου και είναι το πιο άφθονο πράγμα που υπάρχει στο σύμπαν. Το υδρογόνο βρίσκεται στο νερό, επομένως τα υλικά που παράγουν αυτήν την ενέργεια είναι απεριόριστα και είναι καθαρά», σχολίασε ο Julio Friedmann, επικεφαλής επιστήμονας στο Carbon Direct και πρώην επικεφαλής τεχνολόγος ενέργειας στο Lawrence Livermore.

Jennifer M. Granholm – AP Photo/J. Scott Applewhite

Η Jennifer M. Granholm χαρακτήρισε το ιστορικό επίτευγμα της ομάδας του LLNL ως «ορόσημο» που φέρνει τον κόσμο πιο κοντά στην πιθανότητα μιας νέας πηγής καθαρής ενέργειας, υπάρχουν πολλά περισσότερα βήματα μέχρι να καταστεί εμπορικά βιώσιμο.

Οι επιστήμονες θα χρειαστεί να συλλέξουν την παραγώμενη από τη σύντηξη ενέργεια και να τη μεταφέρουν στο ηλεκτρικό δίκτυο ως ηλεκτρική ενέργεια. Θα χρειαστούν χρόνια – πιθανώς και δεκαετίες – για να μπορέσει η σύντηξη να παράγει απεριόριστες ποσότητες καθαρής ενέργειας και οι επιστήμονες βρίσκονται σε αγώνα ενάντια στο χρόνο για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.

Avatar

Β. Ορφανίδης

Techie | Cinephile | Avid Gamer | Star Wars Fan | Whovian | Photographer | Coffee Addict | Biker