אנרגיה תרמו-גרעינית: מצב וסיכויים

המאמר דן בסיבות שבגללן, עד כה, היתוך תרמו-גרעיני מבוקר לא מצא יישום תעשייתי.

כאשר בשנות החמישים של המאה הקודמת, פיצוצים חזקים הרעידו את כדור הארץ פצצות היתוךזה נראה כמו לפני שימוש רגוע אנרגיית היתוך גרעינית נותר מעט מאוד: עשור או שניים. היו סיבות לאופטימיות כזו: רק עשר שנים חלפו מרגע השימוש בפצצה האטומית ועד ליצירת הכור שייצר חשמל.

אבל משימת הריסון היתוך התברר כמורכב במיוחד. עשורים עברו בזה אחר זה, ומעולם לא הושגה גישה למאגרי אנרגיה בלתי מוגבלים. במהלך תקופה זו האנושות, שריפה משאבים מאובנים, זיהמה את האווירה בפליטות וחיממה אותה בגזי חממה. האסונות בצ'רנוביל ובפוקושימה -1 הכריזו אנרגיה גרעינית.

מה מנע מאיתנו לשלוט בתהליך מיזוג כה מבטיח ובטוח, שיכול להסיר לנצח את הבעיה של אספקת האנושות לאנרגיה?

בתחילה, היה ברור שכדי שהתגובה תתרחש, היה צורך להפגיש את גרעיני המימן באופן כה חזק עד שכוחות הגרעין יוכלו ליצור גרעין של יסוד חדש - הליום עם שחרור כמות משמעותית של אנרגיה. אבל גרעיני מימן מודחים זה מזה על ידי כוחות חשמליים. הערכה של הטמפרטורות והלחצים בהם מתחילה התגובה התרמו-גרענית המבוקרת הראתה כי שום חומר אינו יכול לעמוד בפני טמפרטורות כאלה.

מאותן סיבות נדחה דויטריום טהור, איזוטופ המימן. לאחר שהוציאו מיליארדי דולרים ועשרות שנים, מדענים הצליחו סוף סוף להצית את הלהבה התרמו-גרענית למשך זמן קצר מאוד. נותר ללמוד כיצד להחזיק את פלזמת ההיתוך למשך זמן רב. היה צורך לעבור מדגמי מחשב לבניית כור אמיתי.

בשלב זה התברר כי המאמצים והמשאבים של מדינה נפרדת לא יספיקו להקמה ותפעול של מפעלי טייס וטייס. במסגרת שיתוף הפעולה הבינלאומי הוחלט ליישם פרויקט של כור תרמו-גרעיני ניסיוני בשווי של יותר מ -14 מיליארד דולר.

אולם בשנת 1996, ארצות הברית הפסיקה את השתתפותה ובהתאם, את מימון הפרויקט. במשך זמן מה היישום עבר על חשבון קנדה, יפן ואירופה, אך מעולם לא הגיע לבניית הכור.

הפרויקט השני, גם הוא בינלאומי, מיושם בצרפת. כליאת פלזמה לטווח ארוך מתרחשת עקב צורה מיוחדת של השדה המגנטי - בצורה של בקבוק. הבסיס לשיטה זו הונח על ידי פיזיקאים סובייטים. ראשית התקנה מסוג "Tokamak" צריך לתת אנרגיה רבה יותר לתפוקה ממה שמבזבז על הצתה והחזקת הפלזמה.

עד 2012 היה צריך להסתיים התקנת הכור, אך אין מידע על פעולה מוצלחת. אולי המהפך הכלכלי של השנים האחרונות עשה התאמות לתוכניות המדענים.

קשיים בהשגת היתוך מבוקר הולידו הרבה ספקולציות ודיווחים כוזבים על מה שנקרא תגובת היתוך תרמית גרעינית "קרה". למרות העובדה כי טרם נמצאו יכולות או חוקים פיזיים, חוקרים רבים טוענים כי הם קיימים. אחרי הכל, ההימור גבוה מדי: מפרסי נובל למדעים וכלה בדומיננטיות הגיאו-פוליטית של המדינה, ששלטה בטכנולוגיה כזו וקיבלה גישה לשפע אנרגיה.

אבל כל הודעה כזו מוגזמת או שקרית בכנות. מדענים רציניים מתייחסים לקיומה של תגובה דומה בספקנות.

האפשרויות האמיתיות של שליטה בסינתזה ותחילת הפעילות התעשייתית של כורים תרמו-גרעיניים נדחקות חזרה לאמצע המאה ה -21. בשלב זה ניתן יהיה לבחור את החומרים הדרושים ולבצע את פעולתם הבטוחה. מכיוון שכורים כאלה יפעלו עם פלזמה בצפיפות נמוכה מאוד, בטיחות כוח היתוך יהיה הרבה יותר גבוה מאשר מפעלים גרעיניים.

כל הפרה באזור התגובה "מרווה" את הלהבה התרמו-גרענית מייד. אך אין להזניח את אמצעי הבטיחות: קיבולת היחידה של הכורים תהיה כה גדולה עד כי תאונה אפילו במעגלי שאיבת החום עלולה להוביל הן לקורבנות והן לזיהום סביבתי. הדבר היחיד שנותר הוא קטן: חכו 30-40 שנה ותראו את עידן שפע האנרגיה. אם אנו שורדים, כמובן.

Comments

[#1]

העיקרון של מנוע הבעירה הפנימית: פירוק מים למימן חמצן, התפוקה היא מימן כמוביל אנרגיה אוניברסלי.