לכתבה הקודמת לכתבה הבאה

צעד בטוח בדרך למיזוג גרעיני

פתרון לבעיית הפריקה בכורי מיזוג גרעיניים

הירשמו לאתר שלנו

קבלו מגזין דיגיטלי במתנה

הירשמו לניוזלטרים

ערכת טבחות במתנה

מיזוג גרעיני הוא מקור אנרגיה שהאנושות עדיין אינה יודעת כיצד לנצלו למטרות שלום. ייתכן שכור המיזוג הגרעיני ITER יהווה נקודת מפנה, ויהיה כור המיזוג הגרעיני היעיל הראשון מאז ומעולם. בעזרת תקציב של 6 מיליארדי דולרים, וידע שנצבר במשך 50 שנה, מקווים פיזיקאים מארצות-הברית, רוסיה, סין, יפן, הודו, דרום-קוריאה והאיחוד האירופי לבנות כור שיפיק באופן קבוע כמות אנרגיה גדולה (לפחות פי חמישה) מזו שהוא צורך. לא את כל האנרגיה ניתן להמיר לחשמל, כך שבסיכום הכולל כמות החשמל המיוצרת ב-ITER תהיה מזערית, והכור ישמש למחקר, ולא לייצור קבוע של חשמל. לפני שנה הוחלט, לאחר דיונים ארוכים ומייגעים, שהכור, הצפוי לפעול במשך 20 שנה, ייבנה בדרום צרפת. אמנם, הבנייה תחל רק בשנת 2008, ותימשך שמונה שנים, אבל ההחלטה על התכנון הסופי אמורה להתקבל בקרוב, וכל דחייה בהחלטה תגרום להפסד של זמן ושל כסף.

מיזוג גרעיני הוא תהליך שבו גרעינים של שני יסודות קלים מגיבים ויוצרים גרעין של יסוד כבד יותר, תוך כדי הפקת אנרגיה. מנגנון זהה אחראי ליצירת אנרגיה בשמש ובכוכבים אחרים. לצורך הפעלת כורי מיזוג גרעיני, מעוניינים החוקרים להשתמש ביסודות שהתגובה ביניהם תתרחש בקצב הגבוה ביותר. לשם כך נבחרו שני איזוטופים של מימן, דיטריום וטריטיום, היוצרים, לאחר המיזוג, גרעין הליום וניטרון בודד.

אחד הקשיים העיקריים הוא, שתהליך המיזוג יתרחש בהסתברות גבוהה דיה רק בטמפרטורות גבוהות מאוד, בסדר גודל של מאות מיליוני מעלות צלזיוס. תוך כדי החימום, שייעשה בעזרת קרינה אלקטרומגנטית רבת-עוצמה, יתיינן הגז ויהפוך לפלזמה, כלומר לאוסף של יונים ושל אלקטרונים חופשיים. בעזרת שדות מגנטיים יכוונו החלקיקים הטעונים לנוע בתנועה סלילית בתוך המתקן, שיהיה בנוי בצורת כעך (טורוס).

הסכנות האורבות בעת עבודה בטמפרטורות כאלו - רבות. סכנות אלו מדאיגות את מפלגת הירוקים הצרפתית, הטוענת כי הסכנות גדולות מהתועלת, שתושג, אם בכלל, בעוד עשרות שנים, כאשר ייבנה הדור הבא של כורי המיזוג, אשר יוכלו להפיק כמויות גדולות של חשמל. כתב-העת "נייצ'ר" (גיליון ה-25 במאי 2006) מדווח כי ייתכן שלאחת מהסכנות נמצא פתרון, ממש בדקה ה-90. מדובר בסכנת פריקת מטענים דמוית-ברק של הפלזמה הסובבת בכור.

ההתפרקויות צפויות להתרחש כאשר פלזמה תצטבר באזורי שדה מגנטי חלש. הפתרון, שמציע הפיזיקאי טוד אוונס (Evans), מבוסס על שינוי בצורת השדה המגנטי המכוון את הפלזמה, כך שהיא תוכל לזלוג באטיות ממקומות בעייתיים. ההצעה החדשה יכולה למנוע פגיעה אפשרית בחלקים חיוניים בכור, או לכל הפחות להקטין את תקציב התחזוקה השוטפת. אך אליה וקוץ בה: הפתרון של אוונס מחייב הכנסת מגנטים על-מוליכים לאזור הפנימי של הכור, שהמקום בו מוגבל, או במילים אחרות - הוא דורש שינויים גדולים בתכנון. אוונס נמצא במירוץ נגד השעון, וכעת הוא מנסה ליישם את שיטתו בכורי מיזוג גרעיני ניסיוניים קטנים ברחבי העולם, ובכך לשכנע את מקבלי ההחלטות כי ההצעה שלו ישימה, ואף טובה מהצעות אחרות שכבר נמצאות בבחינה של מומחים.

בשלב זה נותרת פתוחה השאלה: האם ההצעה של אוונס מהווה סוף פסוק מבחינת הבטיחות והתחזוקה בניסוי, או שזוהי טיפה של ביטחון בים של סכנות.

תגובות

טוען הודעות