Τεχνολογία-Νέες Εφαρμογές

Η Κίνα δημιουργεί αντιδραστήρα σύντηξης τύπου Tokamak που θα μπορούσε να είναι το μέλλον της ενέργειας

Written by Δ.Μ.

Κινέζοι δημιούργησαν έναν αντιδραστήρα σύντηξης τύπου Tokamak, που θα μπορούσε να παράξει ενέργεια για ολόκληρες πόλεις όταν τεθεί σε πλήρη λειτουργία. Η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών άρχισε να κάνει τα πρώτα πειραματικά βήματα για την δημιουργία ενός «τεχνητού ήλιου» ο οποίος επιτυγχάνει θερμοκρασίες οι οποίες είναι επταπλάσιες από εκείνες του πραγματικού ήλιου.

Share

Κινέζοι δημιούργησαν έναν αντιδραστήρα σύντηξης τύπου Tokamak, που θα μπορούσε να παράξει ενέργεια για ολόκληρες πόλεις όταν τεθεί σε πλήρη λειτουργία.  Η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών άρχισε να κάνει τα πρώτα πειραματικά βήματα για την δημιουργία ενός «τεχνητού ήλιου» ο οποίος επιτυγχάνει θερμοκρασίες οι οποίες είναι επταπλάσιες από εκείνες του πραγματικού ήλιου.

chinas-experimental-advanced-superconducting-tokamak

Η ομάδα των επιστημόνων βασίστηκε σε έναν αντιδραστήρα, ο οποίος ονομάζεται EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) και χρησιμοποιεί τη σύντηξη επιτυγχάνοντας θερμική ενέργεια της τάξεως των 10 MW.

Ουσιαστικά, πέτυχε θερμοκρασία ηλεκτρονίων άνω των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου στο πλάσμα του πυρήνα του, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος διάρκειας τεσσάρων μηνών. Η θερμοκρασία αυτή, όπως σημειώνει η ακαδημία σε ανακοίνωσή της, είναι περίπου επταπλάσια αυτής του εσωτερικού του ήλιου, που είναι 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Στις συμβατικές πυρηνικές εγκαταστάσεις ενέργειας, βαρέα άτομα διασπώνται για να ελευθερώσουν την ενέργεια.  Αλλά η σύντηξη συμβαίνει όταν δύο ισότοπα του υδρογόνου (δευτέριο και τρίτιο που είναι σχεδόν ανεξάντλητα στους ωκεανούς) συνδυάζονται σε ένα και μόνο μεγαλύτερο πυρήνα ηλίου αλλά και ένα νετρόνιο, απελευθερώνοντας έτσι τρομερή ενέργεια.

Τελικά, ένας εμπορικός σταθμός ενέργειας θα χρησιμοποιήσει την θερμότητα που παράγεται από τα ενεργητικά νετρόνια, τα οποία θα επιβραδύνονται από το λίθιο, για να παραχθεί έτσι ηλεκτρική ενέργεια.

Ακούγεται αρκετά απλό, αλλά δεν είναι εύκολο να συμβεί καθώς αυτοί οι πυρήνες έχουν θετικό φορτίο. Και ακριβώς όπως δύο αντίθετοι μαγνήτες, αυτοί οι θετικοί πυρήνες απωθούν το ένα το άλλο.

Η θερμοκρασία που επιτεύχθηκε είναι ένα από τα πιο θεμελιώδη στοιχεία, επειδή η σύντηξη είναι δυνατή μόνο εάν η κεντρική θερμοκρασία φτάσει τα 100 εκατομμύρια βαθμούς.

Η πυρηνική σύντηξη χρειάζεται πολύ υψηλή θερμοκρασία και μεγάλη πίεση και, εφόσον η τελευταία δεν μπορεί να επιτευχθεί στη Γη, αυτό σημαίνει μια αύξηση της θερμοκρασίας, σύμφωνα με την τρέχουσα θεωρία, τουλάχιστον 100 εκατομμύρια βαθμούς.

Η απαιτούμενη πίεση δηλαδή πρέπει να επιτευχθεί με άλλο τρόπο. Αυτό μπορεί να συμβεί χρησιμοποιώντας ισχυρά μαγνητικά πεδία σε ειδικές συσκευές που ονομάζονται Tokamak ή με ακτίνες laser.

Οι αντιδραστήρες Tokamak διαθέτουν μια τοροειδή (σε σχήμα ντόνατ) μαγνητική δομή, η οποία επιτρέπει τη δημιουργία και τη διατήρηση των συνθηκών που απαιτούνται για την παραγωγή ελεγχόμενων αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης.

Η πυρηνική σύντηξη είναι αναμφισβήτητα ο καλύτερος τρόπος για την παραγωγή ενέργειας από τον άνθρωπο. γιατί δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα, επομένως είναι εξαιρετικά φιλική προς το περιβάλλον.

Φυσικά ο EAST είναι ένας μικρός αντιδραστήρας ο οποίος λειτουργεί σε πειραματικό στάδιο και η λειτουργία του απέχει πολύ από εκείνη μιας μονάδας ηλεκτροπαραγωγής. Ο σκοπός του πειράματος είναι να προφέρει γνώσεις και ευρήματα για να οδηγηθούμε σε μια πιο αποτελεσματική τεχνολογία η οποία κάποια στιγμή στο μέλλον θα μπορούσε να τροφοδοτήσει ολόκληρες πόλεις.

Όπως και ο ITER, που είναι ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας, είναι το μεγαλύτερο έργο σύντηξης παγκοσμίως μέχρι σήμερα. Περί τις 35 χώρες έχουν επενδύσει δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή του. Και έχει σχεδιαστεί με προδιαγραφές που θα τον καταστήσουν τον πρώτο αντιδραστήρα σύντηξης ο οποίος θα παράγει περισσότερη ισχύ από εκείνη που χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του.

Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share