זה לגמרי איך נראה היתוך גרעיני, כנראה.קרדיט: hallowhalls - Shutterstock
אלו חדשות גדולות וגדולות שמדענים הצליחו לאחרונהלבצע תגובת היתוך גרעיני שהוציאה יותר אנרגיה ממה שהיא צרכה. זה גם נכון שזהסוּגשל תגובה יכולבאופן פוטנציאלילהיות מקור אנרגיה שימושי בעתיד. או כפי שפיזיקאים אוהבים לומר, היתוך גרעיני שימושי היה "במרחק 10 שנים"במשך 50 השנים האחרונות בערך. המשך לקרוא למידע נוסף על מדוע מדענים מתרגשים, אך גם מדוע הבתים שלנו צפויים להיות מופעלים על ידי אותן תחנות כוח של פעם במשך זמן רב.
האם היתוך גרעיני זהה לכוח גרעיני?
תחנות כוח גרעיניות ופצצות גרעיניות משתמשות באביקועתגובה, כלומרשונה מתגובת ההיתוךשעלה לחדשות לאחרונה. ביקוע מתרחש כאשר אטום מתפצל. בדרך כלל אתה מתחיל עם אטום אורניום או פלוטוניום, מכה לתוכו נויטרון, ומפצל את האטום הזה למספר חתיכות שיכולות להישבר לעוד חתיכות. ביקוע מייצר אנרגיה בצורה של חום, ותחנות כוח גרעיניותהשתמש בחום הזה כדי להרתיח או לאדות מים. אין פליטות מכוח גרעיני, אבל יש את הבעיה הלא נוחה של פסולת גרעינית - אותם אטומים קטנים שעדיין רדיואקטיביים.
היתוך גרעיני הוא תגובה הפוכה: אטומים קטנים יותר משולבים לאטומים גדולים יותר. זו אפשרות מרגשת כי היא לא מייצרת פליטת פחמןאוֹלהציג בעיות עם פסולת רדיואקטיבית.
אז היתוך יכול להיות מקור כוח נטול פסולת ונטול פליטות?
זה החלום. אנו יודעים שתגובות היתוך יכולות ליצור אנרגיה, כי זה מה שהשמש עושה כל היום. הוא ממזג אטומי מימן כך שהם הופכים להליום (אטומי הליום בגודל כפול ממימן). תגובות היתוך הן מה שיוצרות את החום והאור של השמש. היתוך מתרחש כל כך בקלות על השמש בגלל הטמפרטורות והכבידה הקיצוניות שם; לגרום לזה לקרות על כדור הארץ זה הרבה יותר קשה.
למרבה המזל, קל להשיג מימן, לפחות; זה ההיסוד הנפוץ ביותר ביקום. במקום פחם שנחפר מכדור הארץ, כור היתוך יכול להשתמש בדוטריום (מימן כבד) ממקורות רבים כמו מים כדלק העיקרי שלו. בתור CNNדוחות, כוס מי ברז מכילה מספיק דאוטריום כדי תיאורטית להפעיל בית למשך שנה. אתה צריך גם טריטיום, צורה נדירה יותר של מימן, אבל מציאת דלק היא לא הבעיה העיקרית.
החלק המסובך הוא שנדרש הרבה אנרגיה כדי לגרום לתגובת היתוך להתרחש. מדענים הצליחו למזג אטומים בעבר, אבל לפני השבוע הזה, התגובה תמיד השתמשה ביותר אנרגיה ממה שהיא הפיקה - וזה ההפך ממה שאתה צריך מקור כוח לעשות.
מה קרה בפריצת הדרך של מתקן ההצתה הלאומי?
בפעם הראשונה, מדענים הצליחו ליזום תגובת היתוך שיצר יותר אנרגיה ממה שהיא ניצלה. מֵעֵין. אזהרה גדולה בעניין.
מבחינה טכנית, התגובה יצרה יותר אנרגיה מאשראנרגיית לייזרשהניע אותו. אבל אם משווים את תפוקת התגובה לכל חשבון החשמל של המתקן, זה כבר סיפור אחר: הלייזרים העבירו 2.05 מגה-ג'אול של אנרגיה לתגובה, והתגובה הפיקה 3.15 מגה-ג'אול כתפוקה. אבל הלייזרים האלה עצמם משתמשים בהרבה חשמל - יותר כמו300מגה ג'אול.
גם כל ההגדרה של התגובה לא הייתה זולה או קלה להרכבה. בנוסף למימן, היו מעורבים גם זהב, אורניום ויהלומים, ולקח לחוקרים חודשים להבין את הצורה המדויקת שחלק היהלום צריך להיות.
קנה המידה של תהליך זה לגודל של תחנת כוח לא צפוי להיות אפשרי בקרוב. מגזין המדעדוחותשסוג אחר של כור, הנקרא טוקאמק, נחשב להימור טוב יותר לייצור חשמל מעשי, אך המתקן הגדול בצרפת שאמור לעבוד על היתוך טוקאמק "חורג בהרבה מהתקציב, עבר זמן רב ולא יעבוד להגיע לאיזון עד סוף שנות ה-30 לכל המוקדם". אז אנחנו נחכה למקור הכוח שלנו מתקופת החלל עוד זמן מה.
בת' סקוורצקי
עורך בריאות בכיר
Beth Skwarecki היא עורכת הבריאות הבכירה של Lifehacker. בעלת תואר ראשון בביולוגיה, כתבה שני ספרים ומאמנת אישית מוסמכת. היא כותבת על בריאות, כושר ומדע כבר למעלה מעשור, ויכולה לסחוט 225 קילו.
