.
İnsanlık, büyük enerji üretiminin yakın bir sorunuyla karşı karşıya. Süper teknolojik toplum hızla gelişiyor ve acilen yüksek talebi karşılayan bir enerji kaynağına ihtiyacımız var.
Kaçınılmaz iklim değişikliği gerçeği ve fosil yakıtların zorunlu olarak değiştirilmesi acil bir sorun teşkil ediyor.
Son günlerde nükleer füzyonun duyurulması, hepimize potansiyel olarak güvenli, temiz ve tükenmez enerjinin kullanılması hakkında düşünme kapılarını açan bilimsel bir kilometre taşıdır.
Biri yarın için mi dedi? Hayır. Bu dönüm noktası ne anlama geliyor? Bunun kesinlikle mümkün olduğu anlamına gelir; bundan sonra tekrarlanabileceğini, öyle ya da böyle birleşmenin burada kalacağını.
dışarıda kalamayız
Nükleer füzyona ulaşmak, uluslararası kamu-özel işbirliği ve olağanüstü finansman gerektirir. ABD, Japonya ve Çin, olası tüm cephelerde ülkenin gelişimi üzerine şimdiden bahse giriyor.
ABD, son aylarda laboratuvarların katılabileceği şirketler için çok agresif bir kamu finansman programı başlattı. Bu süreci hızlandırabilir mi? Evet, bir kamu-özel kombinasyonu ile oynamak olabilir, olacak. Şu anda bir bütün olarak milyarlarca avroluk yatırım yapan özel girişimden, başarıyı kutlama tarihi olarak 2040’tan söz ediliyor.
Avrupa bu yarışın dışında bırakılamaz. Ve izlenecek iki yol var: biri manyetik sınırlama (zaten peşinde olduğu) ve diğeri atalet hapsi (geçen hafta duyurulan tarihi başarının çerçevelendiği). Birinin dışında kalmak ve başka bir ulusun tam da bu desteklenmeyen çizginin önünde başarıya ulaşması, muazzam ve hesaplanamaz sonuçları olan bir teknolojik hakimiyet dünyasını kaybetmek anlamına gelir. Potansiyel bir jeopolitik değişim olarak şimdiden tartışılmaya başlanan teknolojik alan. “Ben manyetikim” ya da “Ben ataletliyim” demenin değil, güçlerimizi birleştirip her iki çizgide de devam etmenin zamanı.
ne elde edildi
Dönüm Noktasına Ulaşıldı: 5 Aralık 2022’de LLNL’deki Ulusal Ateşleme Tesisi (NIF), 2,05 Megajoule enerjiye sahip bir lazer kullanarak nükleer füzyon reaksiyonları yoluyla 3,15 Megajoule (milyon jul; 1 joule = 0,24 kalori) enerji elde etti. hedef.
Tarihte ilk kez, herhangi bir türden bir nükleer füzyon cihazı, bu durumda lazer atalet hapsetme yöntemini kullanarak, laboratuvarda ateşleme ve net enerji kazancı elde etti.
Net enerji kazancı (bu durumda 1,05 megajoule), füzyon reaksiyonlarıyla, 192 ışında dağıtılan lazerden çıkan enerjiden daha fazla enerji elde edildiğini gösterir.
Hedef, uçları yaklaşık 1 cm uzunluğunda ve 5 mm genişliğinde açık bir altın silindirdi. Merkezinde, yakıtın birkaç yüz mikron kalınlığında bir tabaka halinde döteryum ve trityum formlarında hidrojen olduğu küresel bir kapsül içerir.
Deneyden sonra, füzyon reaksiyonlarının başladığı yakıt kapsülünün içinden dışına doğru hareket eden ve giderek daha fazla füzyon reaksiyonuna neden olan füzyon termal dalgasının temel yayılma mekanizmasının doğrulandı. İşler.
Gerçek, Ocak-Eylül 2022 arasında gerçekleştirilen ve 1,7 Megajoule lazerle 1,3 Megajul’e ulaşan deneylerde ortaya çıktı.
Yanıcı hedefin lazerle iyileştirilmiş aydınlatma koşulları ve hedefin daha hassas üretimi, yine LLNL’de John Nuckolls tarafından 1972’de formüle edilen bir fikre dayalı olarak deneyin iyileştirilmesine olanak sağlamıştır.
Bu deneylerle, reaktör gibi yüksek teknolojili bir sistemde güce dönüştürülen enerjinin verimli bir şekilde elde edilmesinin kesin olasılığı yeniden doğrulanmıştır.
Bu nedenle, nükleer füzyonun, merkezi ve yerel olmayan bir elektrik enerjisi üretim şemasında, yenilenebilir enerji kaynakları ve hidrojen ile birlikte, İnsanlığın ihtiyaç duyduğu devasa ve konsantre yüksek yoğunluklu enerji kaynağı olabileceğine inanmak büyük bir adımdır.
Tükenmez kaynaklardan (hidrojen), temiz, kısa ömürlü atık kabul edilebilir ve makul sürelerde geri dönüştürülebilir ve kontrollü bir şekilde açılıp kapanan bir sistem anlamına geldiği için güvenli bir enerjiye sahip olacağız.
Hala atılması gereken adımlar
Hidrojen çekirdeklerinin birleşmesinden çıkarılan bu enerjiyi etkin hale getirmek için lazerler veya iyonlar kullanarak füzyonda gidilecek daha çok yol var:
-
Verimliliklerini ve darbeleri tekrarlama yeteneklerini artırması gereken hedef aydınlatma sistemlerinde (lazer, iyonlar) araştırma ve geliştirme.
-
Doğru hassasiyet ve üretim hızı ile DT yakıt kapsülü üretiminin iyileştirilmesi.
-
Radyasyona dayanıklı ve düşük nötron aktivasyonuna sahip malzemeler kullanılarak bu reaksiyonları barındıran haznenin sistemleri üzerinde araştırma.
-
Enerji çıkarma sistemlerinin geliştirilmesi ve kullanılan trityumun verimli bir şekilde yeniden üretilmesi.
ispanya
Manyetik hapsetme yoluyla geliştirmenin benzersiz adı, önümüzdeki yıllarda ateşleme (belki başka özel tesisler de) elde edecek olan uluslararası ITER projesidir. Avrupa ITER’e katılıyor.
IFMIF-DONES, Granada’da inşa edilecek bir nötron kaynağıdır ve ışınlama altındaki malzemeleri anlamak çok önemlidir. 2060-2070 için planlanan güç gösterici reaktörün inşasını beklemeliyiz.
Avrupa, Birleşik Krallık ve Çek Cumhuriyeti örneğinde HiPER olarak bilinen çok önemli ulusal kamu finansmanını çeken büyük bir lazer füzyon tesisi tasarım araştırma projesi (2007-2014) başlattı. İspanya da katıldı. HiPER, lazer kullanarak atalet hapsi füzyonunun bilim ve teknoloji problemlerini belirlemek, sistematize etmek ve uygun olduğunda çözmek için tüm alanlardan Avrupalı bilim adamlarını bir araya getirmeyi mümkün kıldı.
İspanya’da, Guillermo Velarde Nükleer Füzyon Enstitüsü (IFN-GV) 40 yıldır Madrid Politeknik Üniversitesi’nde bulunuyor ve henüz duyurulan deneyin mimarları olan LLNL ile yaklaşık on yıldır yürürlükte olan bir anlaşması var. . Enstitü, Profesör Guillermo Velarde’nin (LLNL Laboratuvarından Edward Teller Madalyası) küçük bir ekiple (Profesörler José María Martínez-Val, Emilio Minguez ve ben dahil) 1970’lerin başında Nükleer Güç Junta’sında başlattığı çalışmanın sonucudur. .
IFN-GV, lazer atalet hapsetme füzyonu konusundaki bu ince araştırma hattı için özel olarak yaratılmıştır.
IFN-GV, başlangıcından bu yana, hedefin tasarımı, atomik ve nükleer veriler, aktivasyon ve uygulamalı güvenlik (Javier Sanz, UNED-UPM) ve diğerlerinin yanı sıra, NIF ve ışınlamaya dirençli gelişmiş malzemeler üzerine araştırma.
Bu öncü Enstitü ve en büyüğünün yanı sıra, İspanya’nın diğer üniversitelerde nükleer füzyon üzerinde çalışan araştırmacıları var: UNED, Madrid Politeknik, Las Palmas de Gran Canaria Üniversitesi, Valladolid Üniversitesi ve Castilla-La Mancha Üniversitesi. .
Dünyayı dönüştürecek yarışın içindeyiz. Hadi devam et!
.
