Από τις σπουδαιότερες ανακαλύψεις στην ιστορία. Παρήγαγαν περισσότερη ενέργεια από αυτή που είχε το καύσιμο που χρησιμοποίησαν

medlabnews.gr 

Αμερικανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι πέτυχαν ένα «τεράστιο επιστημονικό επίτευγμα» στον τομέα της πυρηνικής σύντηξης, μια μέθοδος που θα μπορούσε κάποια μέρα να φέρει επανάσταση στην παραγωγή ενέργειας στη Γη.

Το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore των ΗΠΑ επιβεβαίωσε μία ανακάλυψη που δεν θα μπει απλώς στα βιβλία της ιστορίας, αλλά θα χωρίσει την ιστορία της ανθρωπότητας σε «πριν» και «μετά», με έναν τρόπο που λίγα γεγονότα το έχουν καταφέρει: το «όνειρο» της σύντηξης, της άφθονης ενέργειας για την ανθρωπότητα, χωρίς επιβάρυνση για το περιβάλλον είναι πια πιο προσιτό.

Τις τελευταίες ημέρες, επιστήμονες που μελετούν τη σύντηξη - την αντίδραση που τροφοδοτεί τα αστέρια με ενέργεια στους πυρήνες τους - αντάλλαζαν email για ένα σημαντικό ορόσημο που είχε μόλις επιτευχθεί. Οι διαρροές άρχισαν να πληθαίνουν και σήμερα το επίτευγμα αυτό επιβεβαιώθηκε με τον πιο επίσημο και εκκωφαντικό τρόπο.

Ήδη από την Κυριακή, οι Financial Times είχαν αποκαλύψει πως επιστήμονες που εργάζονται για την αμερικανική κυβέρνηση, είχαν καταφέρει το άπιαστο «καθαρό κέρδος ενέργειας», δηλαδή την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από αυτήν που είχαν προσδώσει, «βομβαρδίζοντας» υδρογόνο με το μεγαλύτερο σύστημα λέιζερ στον κόσμο.

Από χθες είχε διαρρεύσει πως το πείραμα σύντηξης με αδρανειακό περιορισμό παρήγαγε περίπου 2,5 megajoules ενέργειας, δηλαδή 120% περισσότερη ενέργεια από τα 2,1 megajoules που είχαν καταναλώσει τα λέιζερ για να ξεκινήσουν την αντίδραση. Τελικά τα αποτελέσματα ήταν ακόμα πιο εντυπωσιακά.

Η μέρα που άλλαξε για πάντα την παραγωγή ενέργειας

Το πρωί της 5ης Δεκεμβρίου γράφτηκε ιστορία όταν 192 λέιζερ στην Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης του εργαστηρίου βομβάρδισαν έναν μικρό κύλινδρο στο μέγεθος μιας γόμας μολυβιού που περιείχε μια παγωμένη μάζα υδρογόνου εγκλωβισμένη σε διαμάντι.

Οι ακτίνες λέιζερ εισέρρευσαν από την κορυφή και τη βάση του κυλίνδρου εξατμίζοντάς τον. Αυτό δημιούργησε μία εσωτερική ροή ακτίνων ΧΧ που συμπίεσε το καύσιμο από δευτέριο και τρίτιο- τις βαρύτερες μορφές του υδρογόνου.

Σε μία στιγμή που κράτησε λιγότερο από 100 τρισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου, 2.05 megajoule βομβάρδισαν το υδρογόνο. Η αντίδραση που ενεργοποιήθηκε προκάλεσε μια ροή νετρονίων - το προϊόν της σύντηξης - που κουβαλούσε ακόμα περισσότερη ενέργεια από όση είχε δοθεί από τους επιστήμονες, κατά μίαμιση φορά.

«Το γεγονός ότι καταφέραμε να βγάλουμε περισσότερη ενέργεια απ' όση χρησιμοποιήσαμε, παρέχει μια απόδειξη ότι αυτό είναι εφικτό», δήλωσε ο Mark Herrmann, διευθυντής προγράμματος για τη φυσική και το σχεδιασμό όπλων στο εργαστήριο Livermore. «Μπορεί να αναπτυχθεί και να βελτιωθεί και να γίνει καλύτερη, και θα μπορούσε ενδεχομένως να αποτελέσει πηγή ενέργειας στο μέλλον».

Τι είναι η σύντηξη;

Η σύντηξη είναι μια θερμοπυρηνική αντίδραση που τροφοδοτεί με ενέργεια τα αστέρια στο Σύμπαν, όταν τα άτομα υδρογόνου (H) προσκρούουν και συνενώνονται, σχηματίζοντας άτομα ηλίου (He). Η μάζα ενός ατόμου ηλίου (He) είναι ελαφρώς μικρότερη από το άθροισμα της μάζας δύο ατόμων υδρογόνου (H) που απαιτούνται για τον σχηματισμό του. Η διαφορά αυτή της μάζας εκλύεται ως ενέργεια και υπολογίζεται με τον τύπου του Αϊνστάιν E=mc².

Πού έγινε το πείραμα

Το ιστορικό πείραμα διοργανώθηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore που παίζει νευραλγικό ρόλο στην ανάπτυξη και διατήρηση του πυρηνικού οπλοστασίου των ΗΠΑ. Μεταξύ των αναρίθμητων πρωτοβουλιών του, είναι και οι Εθνικές Εγκαταστάσεις Ανάφλεξης, γνωστές ως NIF.

To NIF κόστισε 3,5 δισεκατομμύρια δολάρια, για την διεξαγωγή πειραμάτων που θα επέτρεπαν στις ΗΠΑ να διατηρήσει πυρηνικά όπλα χωρίς να προβαίνει σε δοκιμαστικές εκρήξεις. Εκεί αναπτύχθηκε και η έρευνα για την προώθηση της τεχνολογίας σύντηξης.

Πέρυσι, επιστήμονες στο Livermore είχαν ανακοινώσει ένα ακόμα σημαντικό βήμα, μία έκκληση ενέργειας 10 τετράκις εκατομμυρίων Watt, δηλαδή περίπου 70% της ενέργειας των λέιζερ που χτυπούσε τον στόχο υδρογόνου.

Αυτή τη φορά όμως, το ομοσπονδιακό Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια, το οποίο χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται σύντηξη με αδρανειακό περιορισμό (η οποία περιλαμβάνει τον βομβαρδισμό ενός μικροσκοπικού σφαιριδίου πλάσματος υδρογόνου με το μεγαλύτερο λέιζερ στον κόσμο), πέτυχε καθαρό κέρδος ενέργειας σε ένα πείραμα σύντηξης.

Οι ειδικοί εκτιμούν πως απέχουμε δεκαετίες από την εμπορική χρήση, το μέλλον είναι ήδη εδώ με έναν πρωτοφανή τρόπο που μπορεί να συμπυκνωθεί στο εξής απλό γεγονός: «Ένα μικρό φλιτζάνι από το καύσιμο υδρογόνο θα μπορούσε θεωρητικά να τροφοδοτήσει ένα σπίτι για εκατοντάδες χρόνια»