גאדג 'טים

הרכבת הכור התרמו-גרעיני הגדול ביותר באירופה החלה (2 תמונות + וידיאו)


התוכנית ליצירת ההפעלה הראשונה בעולםהכור התרמו-גרעיני, ביישומו של 35 מדינות מעורבות, השיג הצלחה נוספת. בדרום צרפת החל תהליך ההרכבה של הכור הבינלאומי לניסוי תרמו-גרעיני (ITER) שתפקידו להוכיח את היעילות של תהליך ייצור האנרגיה באמצעות היתוך תרמו-גרעיני. הפלזמה הראשונה ב- ITER תיוצר עד 2025, והתחנה תפעל עד 2035.

תחילת תהליך הבנייה הופכת לתוצאהארבע עשרה שנות עבודה של המומחים המובילים בעולם בתחום התהליכים התרמו-גרעיניים. ב- 28 ביולי, מדענים החלו להרכיב כור ענק שנועד להראות כי ניתן להשתמש ביעילות בתהליכים גרעיניים ש"מנפשים "את השמש ואת הכוכבים בכדור הארץ כדי לייצר אנרגיה בטוחה ובלתי נדלית. תחילת עבודת האסיפה התקיימה באווירה חגיגית בה השתתפו נשיא צרפת עמנואל מקרון ומנהיגים אחרים של המדינות שהשתתפו בפרויקט ITER.

ייצור כוח היתוך מבוקרתוביל למהפכה באנרגיה ותספק לאנושות מקור בלתי נדלה של אנרגיה ידידותית לסביבה. ייצור האנרגיה התרמו-גרעינית הוא בטוח יותר מייצור אנרגיה בתחנות כוח גרעיניות, ויעיל הרבה יותר מבחינה סביבתית וכלכלית מייצור אנרגיה משריפת דלק ביולוגי בתחנות כוח תרמיות.

התגובה התרמו-גרענית מבוססת על סינתזה של כבדגרעינים אטומיים מבהירים יותר, המתרחשים עם שחרור כמות גדולה של אנרגיה. ליישום מעשי של היתוך תרמו-גרעיני מבוקר, משתמשים במכשירים מסוג הטוקמק והסטלרטו, שפותחו על ידי סובייטים (טוקאמק) ומדענים אמריקאים. העקרונות התיאורטיים של מתקנים כאלה פותחו בשנות החמישים של המאה הקודמת, אך יישומים מעשיים התאפשרו רק עכשיו ורק תוך שימוש בכל הפוטנציאל הכלכלי והאינטלקטואלי של המדינות המובילות בעולם.


35 מדינות משתתפות בתוכנית היצירה של ITER: סין, בריטניה, שוויץ, הודו, יפן, דרום קוריאה, ארה"ב, רוסיה ו 27 מדינות EBEG. כל משתתף תורם תרומה פרופורציונאלית, הבאה לידי ביטוי באספקת ציוד ורכיבים הנחוצים ליצירת ITER. העבודה על שיתוף פעולה בינלאומי לפיתרון בעיות של היתוך תרמי גרעיני החלה בשנת 1992. בשנת 2006 התקבלה אישור רשמי להתחיל בבניית כור היתוך במרכז המחקר קדאראש בדרום צרפת. בשנה שלאחר מכן החלו עבודות ההכנה, ובמאי השנה החלה ההרכבה בפועל של ITER עצמה, אז הונמך בסיס הקריוסטט בהמסה כוללת של 1250 טון לפיר הכור. על תחילת האסיפה הוכרז רשמית רק ב 28- ביולי.

עקרון הפעולה של ITER מבוסס על שמירהפלזמה דה-טריטיום במלכודת מגנטית. במקרה זה, טמפרטורת הפלזמה מגיעה לעשרות מיליוני מעלות קלווין, ועם כניסתו למצב ההפעלה, הכור יצטרך ליצור מחדש את תהליכי התגובות התרמו-גרעניות המתרחשות בתוך כוכבים בטמפרטורות של עד 150 מיליון מעלות, הגבוהות פי 10 מהטמפרטורה של השמש.

מערכת סליל מוליכת-על בטוקאמקמייצר שדה מגנטי המונע מהפלזמה לגעת בקירות תאי הריק, לתוכם נכנסת תערובת הגז העובד לפני תחילת התהליך. יתר על כן, באמצעות משרנים נוצרת התמוטטות חשמלית של תערובת הגז, שהיא תחילתו של תהליך היווצרות הפלזמה והחימום.

במהלך תגובה תרמו-גרעינית, גרעיני הדוטריום ו-טריטיום משתלבים עם שחרור סימולטני של חלקיקי אלפא ונויטרונים. חלקיקי אלפא עוברים בהדרגה לחלק ההיקפי של הפלזמה ומסולקים מאזור העבודה. נויטרונים נשלחים לשמיכה, שם הם מאטים במים, במהלכם נוצרת אנרגיה תרמית. חלק מהנויטרונים משמשים ליצירת טריטיום מליתיום.

אזור עבודה של תא הוואקום עם ליווימערכת של סלילים, משרנים, משאבות ותאים ממוקמים בקריוסטט ענק, שהוא סוג של תרמוס ואקום. לאחר מכן המערכת סגורה בתא ביולוגי מבטון עם קירות בעובי כמה מטרים, המגן מפני האיום הפוטנציאלי של זיהום קרינה.

עד דצמבר 2025 היה צריך להיות מפעל ITERהפלזמה הראשונה הושגה. מבחן מן המניין עם פלזמה של דיאוטריום טריטיום לא יחל עד 2035. כדי להגיע ליכולת העיצובית שלה של 500 מגה וואט, על ההתקנה להראות את היכולת להחזיק פלזמה במשך 400 שניות.


המתקן התרמו-גרעיני הניסוי הראשוןלא יהיה מיועד לשימוש כתחנת כוח ויהפוך לבסיס ניסיוני להמשך פיתוח האנרגיה התרמו-גרענית. והכור התרמו-גרעיני הראשון של DEMO, המשמש לצרכים מעשיים, מתוכנן להיבנות רק עד שנת 2040. נכון לעכשיו, הפרויקט ליצירת כור ניסיוני תרמו-גרעיני נמצא כבר חמש שנים אחר לוח הזמנים, ועלותו כמעט שילשה במהלך מימושו וכעת היא 20 מיליארד יורו.

פיתוח מתקנים להנדסת חשמל תרמו-גרעיניתמתנהלים במדינות בודדות במקביל לפרויקט ITER הבינלאומי. בפתרון המשימה העיקרית - הגדלת זמן שמירת פלזמה יציבה - כמה מדינות השיגו הצלחה מסוימת. אז מדענים דרום קוריאנים הצליחו להחזיק את הפלזמה במשך 70 שניות בשנת 2016, והסינים השיגו תוצאה של 100 שניות בשנת 2017. באנגליה תושלם פיתוח מפעל STEP (Spherical Tokamak for Production Energy) עד שנת 2040.

מקור: sciencealert