Risia energjitike që vjen nga SHBA, lind shpresa të reja për njerëzimin

Struktura e Impiantit Kombëtar të Ndezjes ku u bë shkrirja

Përparimi i shpallur në Shtetet e Bashkuara ka ringjallur entuziazmin për teknologjinë, por ka ende shumë pengesa për arritjen e një aplikimi komercial

VOAL- Fuzioni bërthamor ka bërë një tjetër hap të madh përpara me eksperimentin e Instalimit Kombëtar të Ndezjes së SHBA (NIF), i cili arriti të çlirojë më shumë energji nga reaksioni sesa u përdor për ta shkaktuar atë. Një rezultat që ka ringjallur entuziazmin për teknologjinë, e cila mund të shohë një aplikim komercial në disa dekada. Megjithatë, premtimi i shkrirjes bërthamore në të ardhmen e afërt është përsëritur rregullisht gjatë 50 viteve të fundit të kërkimit dhe rezultati i arritur nga NIF, sado i rëndësishëm që është, nxjerr në pah pengesat që mbeten për t’u kapërcyer përpara se ta dorëzojë atë.

Barbara Gallavotti mbi shkrirjen bërthamore

Përparimi i shpallur nga NIF është se ata arritën të shkaktojnë shkrirjen duke përdorur më pak energji sesa reagimi i gjeneruar, një rezultat që nuk është arritur kurrë më parë, mbi të cilin kontrollet janë ende duke u zhvilluar.

Kjo është 2.05 megaxhaul (MJ) energji “shkarkuar” nga 192 lazer në një kapsulë të rëndë hidrogjeni dhe shkrirja prodhoi 3.15 MJ. Megjithatë, nëse marrim parasysh energjinë e nevojshme për prodhimin e rrezeve lazer, bilanci bëhet qartësisht negativ: në fakt, janë konsumuar të paktën 400 MJ, me një humbje neto energjie mbi 99%.

Përpara se të jetë në gjendje të marrë në total më shumë energji se ajo e konsumuar, duhet ende përparim i madh në efikasitetin e lazerëve të përdorur.
Një karburant shumë i shtrenjtë

Lënda djegëse e përdorur në procesin e shkrirjes nuk është hidrogjeni i zakonshëm, por dy izotopet e tij, deuteriumi dhe tritiumi. E para është mjaft e bollshme: rreth një në 6000 atome në ujin e oqeanit është i këtij izotopi dhe shitet për rreth 13 dollarë për gram.

Historia është krejtësisht e ndryshme për tritiumin: në natyrë është i pranishëm vetëm në sasi të vogla në shtresat e sipërme të atmosferës, rezultati i bombardimeve të rrezeve kozmike dhe reaktorët bërthamorë prodhojnë sasi të vogla. Çmimi është rreth 30,000 dollarë për gram dhe sipas vlerësimeve, një termocentral i shkrirjes me fuqi 3 gigavat, trefishi i reaktorit të Leibstadt, do të konsumonte 167 kilogramë të tij në vit, me një kosto me çmimin aktual prej 5 miliardë. dollarë. Rezervat aktuale globale të tritiumit vlerësohen gjithashtu në rreth 25 kilogramë.

Prandaj, aplikimi në shkallë të gjerë i shkrirjes presupozon zhvillimin e një metode për të prodhuar tritium me një çmim më të ulët. Vetë reaktorët e shkrirjes do të ishin një burim konstant, por problemi do të jetë të kesh mjaftueshëm prej tyre për të ndërtuar gjeneratën e parë dhe për të filluar një rreth të virtytshëm.
Metoda të ndryshme, probleme të ngjashme

Metoda e përdorur nga NIF është vetëm një nga ato që po studiohen për të zhvilluar shkrirjen e kontrolluar duke bombarduar një kapsulë karburanti me një sërë lazerësh me fuqi të lartë. Një sistem tjetër mbështet reaktorin eksperimental evropian që theu rekorde për prodhimin e energjisë në fillim të vitit dhe reaktorin më të madh eksperimental të shkrirjes në ndërtim në jug të Francës, si dhe laboratorin kinez që vendosi një rekord të ri të kohëzgjatjes së reagimit. Në këtë rast, karburanti sillet në temperaturat shumë të larta të nevojshme për shkrirjen me rezonancë dhe injektim të atomeve me shpejtësi të lartë, dhe plazma përmbahet nga një fushë magnetike e fuqishme.

Nëse sistemet janë të ndryshme, problemet që duhen përballuar janë të ngjashme: edhe në reaktorët e fushës magnetike, energjia e përdorur për të krijuar shkrirje është shumë më tepër se ajo e prodhuar dhe karburanti është gjithashtu në këtë rast një përzierje e deuteriumit dhe tritiumit.

Përfitime të mëdha në horizont

Eksitimi i shkaktuar nga hapi i ri përpara në rrugën e gjatë drejt shkrirjes lidhet me përfitimet e mëdha të premtuara nga teknologjia. Ashtu si me ndarjen bërthamore, e cila ushqen reaktorët aktualisht në funksion, potenciali energjetik është shumë i lartë dhe pa emetim të dioksidit të karbonit, por në rastin e shkrirjes nuk prodhohen mbetje radioaktive afatgjatë, të cilat mbeten të rrezikshme për dhjetëra mijëra vjet. Materialet e ekspozuara ndaj rrezatimit në një reaktor të shkrirjes mund të ripërdoren ose riciklohen pas një shekulli apo më shumë.

Për më tepër, nuk ka rrezik për një aksident bërthamor, si ai që ndodhi në Fukushima: nevojiten kushte shumë të sakta për të arritur shkrirjen dhe një çekuilibër do të shkaktonte ftohjen e plazmës, duke bllokuar kështu reagimin.

Një pikë tjetër është rreziku i kufizuar i përhapjes: shkrirja nuk përdor plutonium ose uranium dhe në një reaktor të shkrirjes nuk ka materiale radioaktive që mund të përdoren për të prodhuar armë atomike.rsi-eb