„Nepaisant sujaudintų pranešimų, naujausi Amerikos nacionalinės uždegimo sistemos rezultatai nepriartina sintezės energiją, nei buvo anksčiau.
GRUODŽIO 13 D. Amerikos energetikos sekretorė Jennifer Granholm paskelbė, kad šalies Nacionalinis uždegimo centras (NIF) atitiko savo pavadinime nurodytą „U“ ir pasiekė uždegimą. Uždegė kai kurios sušalusio deuterio ir tričio mišinio granulės – vandenilio izotopus, kurių branduoliuose, be vieno protono, kuris yra vandenilio branduolinė charakteristika, yra atitinkamai vienas ir du neutronai.
Keista, kad amerikietė kabineto narė turėtų skirti laiko savo dienoraštyje, kad pagerbtų paslaptingą fizikos rezultatą. Bet taip keistas yra ir visas epizodas. Nes aptariamas rezultatas buvo žiniasklaidos audros centras, prasidėjęs gruodžio 11 d. straipsniu Financial Times, matyt, remiantis NIF nutekėjimu, o po to, kai atėjo tikrasis momentas, kilo viešumo uraganas.
„JAV mokslininkai įveikė didelę kliūtį pasiekti mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančią branduolių sintezę“, – rašoma BBC svetainėje, todėl skaitytojas susimąstė, ar egzistuoja ir daug anglies dioksido išskiriančių sintezės rūšių. „Wall Street Journal“ rašė: „Branduolinės sintezės proveržis pagreitina siekį atrakinti neribotą energijos šaltinį“. Vienas žymiausių Švedijos dienraščių „Svenska Dagbladet“ rašė: „Esame vienu žingsniu arčiau neribotos energijos“. „La Repubblica“, viena iš Italijos, pareiškė, kad „Artėja svajonė apie švarų, atsinaujinantį ir saugų energijos šaltinį“.
Na, mes nesame, ir svajonė neartėja. Arba, jei taip, tai mažai ką bendro turi su naujausiais įvykiais Livermore, Kalifornijoje, kur yra NIF. Rezultatas, prie kurio prisidėjo M. Granholm, yra įdomus. Tačiau tai nėra naudingas žingsnis elektros energijos gamyboje sintezės būdu.
NIF yra Lawrence'o Livermore'o nacionalinės laboratorijos dalis, kurios pagrindinis tikslas yra ištirti vandenilinių bombų fiziką. Bombos veikia, taip stipriai suspaudžiant deuterio ir tričio atomus, kad jų branduoliai susilieja ir sukuria helio branduolį, neutroną ir šiek tiek energijos. Atlikite tai pakankamai daug atomų porų ir gausite daug energijos – ir bus didelis sprogimas.
Todėl prieš keletą metų, po to, kai 90-ajame dešimtmetyje Amerika atsisakė bandyti branduolinius ginklus, grupė ryškių kibirkščių Livermore manė, kad vis dar būtų galima atlikti naudingus eksperimentus, kuriant technologiją, vadinamą inerciniu uždarymu, kad būtų galima padaryti kažką panašaus į sprogimą, tik daug mažesnio masto. Taip gimė NIF.
Uždegimo sekos pradžia?
Vandenilinėje bomboje suspaudimas atliekamas branduolių skilimo sprogimu, kuriame dalyvauja plutonis. Vienoje iš NIF granulių tai atliekama, sujungiant 192 spindulių iš galingo lazerio. Abiem atvejais siekiama įveikti abipusį teigiamai įkrautų atomų branduolių elektrinį atstūmimą ir pristumti tuos branduolius pakankamai arti vienas kito, kad atsirastų skirtinga pagrindinė jėga – stipri branduolinė jėga (kuri veikia tik nedideliais atstumais).
Stipri jėga traukia, o ne atstumia. Jis sutraukia pirminių branduolių protonus ir neutronus į sunkesnį dukterinį branduolį. Šiai dukrai surišti reikia mažiau energijos, nei tėvams, todėl išsiskiria perteklius – 80 % jo, kaip išeinančio neutrono kinetinė energija ir 20 %, kaip helio kinetinė energija.
Razzamatazz pagrindas yra tai, kad NIF tyrėjai iš sprogstančios granulės išleido daugiau energijos, nei buvo įterpta lazerio spinduliais. Kitaip tariant, jie įžiebė branduolinę kibirkštį, kuri kurį laiką degė per granulę, savaime išsilaikant – tai dar niekada nebuvo pasiekta. Ir tai gali būti padidinta, kad būtų išleista daug didesnė potencialios energijos dalis granulių turinyje.
Iš principo tvarkingas reikalas. Ir, be abejo, svarbus, kad suprasti vandenilio bombas. Tačiau šis metodas gali būti energijos šaltinis tik tuo atveju, jei išsiskirianti energija viršija ne tik energijos kritimą ant granulės, bet ir tą, kuri naudojama spinduliams generuoti. Deja, didžiulis neefektyvumas, susijęs su šių spindulių kūrimu, reiškia, kad tik maža dalis generacinės energijos už juos patenka į granules. Tikrai ne pagrindas veikiančiam reaktoriui. Ir prieš tai, kai atsižvelgiama į visus kitus inžinerinius sunkumus, susijusius su sintezės produktų kinetinės energijos pavertimu elektra.
Per pigu matuoti?
Tačiau sintezė žmonių psichikoje spaudžia keistus mygtukus. Tariamai neribotas kuro tiekimas (deuterio natūraliai yra nedidelėje vandens molekulių dalyje) reklamuojamas, kaip privalumas – patogiai ignoruojant faktą, kad radioaktyvus tritis, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 12 metų, turi būti sintetinamas. Pastebėjimas, kad jis neišskiria CO {-2}, taip pat tinka branduolio dalijimuisi, saulės energijai ir vėjo energijai, kurios visos yra tikros, sukurtos, technologijos.
Tačiau šiuo atveju viskas yra dar keisčiau. Po dešimtmečių, kai, cituojant seną anekdotą, „iki sintezės energijos yra likę 30 metų – ir visada bus", dabar privačiame sektoriuje yra realių idėjų ir realių firmų, kurios to siekia realiais pinigais. Nedaugelis iš šių projektų apima sudėtingą inercinio izoliavimo lazeriu technologiją.
Vietoj to, daugelis komercinių projektų yra pagrįsti tokamakais – nusistovėjusiu požiūriu, kuris siekia šeštąjį dešimtmetį. Tai deuterio-tričio mišinį įkaitina į plazmą, o ne sušaldo į granulę ir suspaudžia magnetiniu būdu. Magnetų technologijos proveržis įgalino šį renesansą.
Privatus sektorius, koks jis visada yra, vis dar turi laukinių idėjų – nuo skirtingų kuro ciklų, kuriuose dalyvauja skirtingi branduoliai, iki inercinio uždarymo formos, kuri veikia, šaudant sviediniu į kuro turtingą taikinį, o ne nukreipiant lazerio spindulius. Atsižvelgiant į visa tai, atrodo neįsivaizduojama, kad komercinės sintezės energijos ateitis, jei ji tokia yra, slypi inerciniam uždaryme lazeriu. Atsiminkite tai, kad kitą kartą antraščių autoriai bus sužavėti." [1]
· · ·1. "Cool it! A brouhaha about fusion." The Economist, 17 Dec. 2022, p. 72(US).
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą