Ιστορικό επίτευγμα σύντηξης ατόμου ανοίγει νέα εποχή στην ενέργεια

Η υπουργός Ενέργειας ΗΠΑ, Τζένιφερ Γκράνχολμ ανακοίνωσε την επιτυχή πραγματοποίηση της σύντηξης του ατόμου, την παραγωγή δηλαδή εκείνης της ενέργειας που παράγουν ο ήλιος και τα άστρα.

Αναμφίβολα πρόκειται για τη διάνοιξη απέραντων δυνατοτήτων για την ενεργειακή επάρκεια της ανθρωπότητας χωρίς περιβαλλοντικό αποτύπωμα αν η τεχνολογία αυτή καταστεί μαζική στον πλανήτη.

Ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια για πρώτη φορά παρήγαγαν περισσότερη ενέργεια στη διάρκεια αντίδρασης σύντηξης από αυτή που χρησιμοποιήθηκε για την ανάφλεξή της, που σημαίνει ότι παράχθηκε καθαρό ενεργειακό κέρδος, δήλωσε το Υπουργείο Ενέργειας.

Η Γκράνχολμ εμφανίστηκε μαζί με ερευνητές του Livermore σε συνέντευξη Τύπου στην Ουάσιγκτον.

«Αυτό είναι ένα επίτευγμα ορόσημο για τους ερευνητές και το προσωπικό της Εθνικής Εγκατάστασης Ανάφλεξης που έχουν αφιερώσει τη σταδιοδρομία τους στο να δουν την ανάφλεξη σύντηξης να γίνεται πραγματικότητα και αυτό το ορόσημο αναμφίβολα θα πυροδοτήσει ακόμη περισσότερες ανακαλύψεις», δήλωσε ο Granholm σε δήλωση.

«Πρόκειται για ένα επίτευγμα ορόσημο για τους ερευνητές και το προσωπικό του Εθνικού Κέντρου Καύσης που έχουν αφιερώσει την καριέρα τους για να καταστήσουν δυνατή τη σύντηξη του ατόμου γεγονός που αναμφίβολα θα πυροδοτήσει ακόμη περισσότερες ανακαλύψεις», δήλωσε η Γκράνχολμ.

«Θα πρέπει να πιέσουμε προς την κατεύθυνση της διάθεσης συστημάτων ενέργειας σύντηξης για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και της ενεργειακής ασφάλειας», είπε ο καθηγητής Ντένις Γουάιτ, διευθυντής του Κέντρου Επιστήμης και Σύντηξης Πλάσματος στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης και ηγέτης στην έρευνα για τη σύντηξη.

Το καθαρό ενεργειακό κέρδος ήταν μέχρι στιγμής ένας άπιαστος στόχος επειδή η σύντηξη συμβαίνει σε τόσο υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις που είναι απίστευτα δύσκολο να ελεγχθεί η αντίδραση.

Η σύντηξη λειτουργεί πιέζοντας άτομα υδρογόνου μεταξύ τους με τέτοια δύναμη που αναπαράγουν τις διεργασίες και λειτουργίες του ήλιου, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας και θερμότητας. Σε αντίθεση με άλλες πυρηνικές αντιδράσεις, δεν δημιουργεί ραδιενεργά απόβλητα.

Δισεκατομμύρια δολάρια και εκατομμύρια εργατοώρες έχουν δαπανηθεί στην έρευνα σύντηξης που έχει δώσει συναρπαστικά αποτελέσματα -για κλάσματα του δευτερολέπτου.

Προηγουμένως, ερευνητές στο Εθνικό Κέντρο Καύσης, το τμήμα του Lawrence Livermore όπου σημειώθηκε η ανακάλυψη χρησιμοποίησαν 192 λέιζερ και θερμοκρασίες κατά πολύ υψηλότερες από τον πυρήνα του ήλιου για να δημιουργήσουν μια εξαιρετικά σύντομη αντίδραση σύντηξης.

Τα λέιζερ διοχετεύουν μια τεράστια ποσότητα θερμότητας σε ένα μικρό μεταλλικό κουτί. Το αποτέλεσμα είναι ένα υπερθερμασμένο περιβάλλον πλάσματος όπου μπορεί να συμβεί η σύντηξη.

Το ετνυπωσιακό αποτέλεσμα

Το πρωί της 5ης Δεκεμβρίου γράφτηκε ιστορία όταν 192 λέιζερ στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης του εργαστηρίου βομβάρδισαν έναν μικρό κύλινδρο στο μέγεθος μιας γόμας μολυβιού που περιείχε μια παγωμένη μάζα υδρογόνου εγκλωβισμένη σε διαμάντι.

Οι ακτίνες λέιζερ εισέρρευσαν από την κορυφή και τη βάση του κυλίνδρου εξατμίζοντάς τον. Αυτό δημιούργησε μία εσωτερική ροή ακτίνων ΧΧ που συμπίεσε το καύσιμο από δευτέριο και τρίτιο- τις βαρύτερες μορφές του υδρογόνου.

Σε μία στιγμή που κράτησε λιγότερο από 100 τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, 2.05 megajoule βομβάρδισαν το υδρογόνο. Η αντίδραση που ενεργοποιήθηκε προκάλεσε μια ροή νετρονίων - το προϊόν της σύντηξης - που κουβαλούσε ακόμα περισσότερη ενέργεια από όση είχε δοθεί από τους επιστήμονες, κατά μίαμιση φορά.

Τι είναι η πυρηνική σύντηξη;

Η σύντηξη είναι μια θερμοπυρηνική αντίδραση που τροφοδοτεί με ενέργεια τα αστέρια στο Σύμπαν, όταν τα άτομα υδρογόνου (H) προσκρούουν και συνενώνονται, σχηματίζοντας άτομα ηλίου (He). Η μάζα ενός ατόμου ηλίου (He) είναι ελαφρώς μικρότερη από το άθροισμα της μάζας δύο ατόμων υδρογόνου (H) που απαιτούνται για τον σχηματισμό του. Η διαφορά αυτή της μάζας εκλύεται ως ενέργεια και υπολογίζεται με τον τύπου του Αϊνστάιν E=mc².

Η πυρηνική σύντηξη φιλοδοξεί να αναπαραγάγει ό,τι συμβαίνει στον πυρήνα του Ηλιου και θεωρείται από τους υποστηρικτές της η ενέργεια του μέλλοντος, διότι δεν παράγει παρά λίγα απόβλητα -και αυτά σαφώς πολύ λιγότερο ραδιενεργά σε σχέση με έναν κλασικό πυρηνικό σταθμό - και καθόλου αέρια που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου.