Jump to content

Πυρηνική Συντηξη.


Προτεινόμενες αναρτήσεις

Επαναστατικός αντιδραστήρας σύντηξης «σε μια δεκαετία» :cheesy:

Είναι ένας προκλητικός ισχυρισμός, έρχεται όμως από αξιόπιστη πηγή: Η Lockheed Martin, ο μεγαλύτερος προμηθευτής του αμερικανικού στρατού, υποστηρίζει ότι έχει έτοιμα τα σχέδια για έναν αντιδραστήρα που θα λειτουργεί με τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που τροφοδοτούν τον Ήλιο.

Η εταιρεία ανακοίνωσε ότι προγραμματίζει να ξεκινήσει τις δοκιμές σε ένα χρόνο, να κατασκευάσει ένα πρωτότυπο σε πέντε χρόνια, και να αρχίσει την παραγωγή των αντιδραστήρων σε μόλις μια δεκαετία. Η ισχύς τους θα φτάνει τα 100 MW, αρκετή για να ηλεκτροδοτήσει μια μικρή πόλη.

Σε αντίθεση με άλλους πειραματικούς αντιδραστήρες σύντηξης, όπως ο γιγάντιος Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας (ITER) που κατασκευάζεται στη Γαλλία, ο αντιδραστήρας της Lockheed Martin θα έχει διαστάσεις μόλις 2 επί τρία μέτρα.

«Αντί να στήνουμε ολόκληρα εργοστάσια, θα μπορούμε να παράγουμε τους αντιδραστήρες στο εργοστάσιο» δήλωσε στη Washington Post o Τομ ΜακΓκουάιρ, επικεφαλής του προγράμματος ανάπτυξης.

Όπως είπε, το εργαστήριο «Skunk Work» της Lockheed Martin στην Καλιφόρνια εργάζεται εδώ και τέσσερα χρόνια στο ερευνητικό πρόγραμμα. Η εταιρεία αποφάσισε να δημοσιοποιήσει το σχέδιο μετά την κατάθεση αιτήσεων για διπλώματα ευρεσιτεχνίας και αναζητά τώρα εταίρους για την υλοποίησή του.

Τεχνικές λεπτομέρειες δεν έχουν αποκαλυφθεί πέρα από το γεγονός ότι η Lockheed Martin ανέπτυξε μια «μαγνητική φιάλη» για την καρδιά του αντιδραστήρα.

Η πυρηνική σύντηξη, ουσιαστικά το αντίθετο της πυρηνικής σχάσης, αφορά αντιδράσεις στις οποίες πυρήνες ελαφρών ατόμων (υδρογόνου) θερμαίνονται μέχρι να αρχίσουν να ενώνονται και να μετατρέπονται σε πυρήνες βαρύτερων στοιχείων.

Οι αντιδράσεις σύντηξης απαιτούν όμως ακραίες συνθήκες, όπως αυτές που επικρατούν στους πυρήνες των άστρων.

Και το βασικό πρόβλημα για την αξιοποίηση της σύντηξης για την παραγωγή ανεξάντλητης, καθαρής ενέργειας είναι ότι κανένα υλικό δεν μπορεί να αντέξει τις ακραίες θερμοκρασίες που απαιτούνται, της τάξης των αρκετών εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Η μαγνητική φιάλη της Lockheed Martin πρέπει να χρησιμοποιεί ισχυρά μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο ιονισμένων ατόμων υδρογόνου.

Ως «καύσιμο» για την αντίδραση χρησιμοποιείται ένα μείγμα δευτερίου και τριτίου, δύο ισοτόπων του υδρογόνου που μπορούν να παραχθούν σε μεγάλες, πρακτικά ανεξάντλητες ποσότητες.

Η αντίδραση δεν αφήνει επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα, και σύμφωνα με την εταιρεία η παραγωγή ενέργειας είναι ένα εκατομμύριο φορές περισσότερη από ό,τι σε μια χημική αντίδραση και τρεις με τέσσερις φορές περισσότερη σε σχέση με μια αντίδραση σχάσης.

Η μαγνητική φιάλη της Lockheed Martin μοιάζει να είναι μια παραλλαγή του αντιδραστήρα «tokamak» που θα δοκιμαστεί στον ITER κάποια στιγμή την επόμενη δεκαετία. Το tokamak χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί στη θέση του το υπέρθερμο υδρογόνο, έχει όμως πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις.

Δύο άλλες προσεγγίσεις που δοκιμάζονται για την αξιοποίηση της σύντηξης στην παραγωγή ενέργειας είναι ο βομβαρδισμός μικρών ποσοτήτων υδρογόνου με ισχυρά λέιζερ καθώς και η διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύματος ακραίας έντασης.

Μέχρι στιγμής, πάντως, κανείς δεν έχει φτάσει το κρίσιμο ορόσημο: να καταφέρει να παραγάγει περισσότερη ενέργεια από ό,τι απαιτείται για τη θέρμανση του καυσίμου.

Βίντεο.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231356187

fusion.jpg.ba82734f854c51f8b17f21670b7cef7c.jpg

compact-fusion-reactor-diagram_0.png.688521cf47a29b871bc69d23c4f205cb.png

cfr-compact-fusion-reactor.jpg.0cbd9bf7e20a10fddf3ae926fa35a93b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 6 μήνες αργότερα...
  • Απαντήσεις 81
  • Created
  • Τελευταία απάντηση

Top Posters In This Topic

Προχωρά η κατασκευή του αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης ITER. :cheesy:

Μπορεί με την ίδια φυσική διαδικασία που επιτρέπει στον ήλιο να παράγει τεράστια ποσά ενέργειας, να μπορέσει στο μέλλον η ανθρωπότητα να εξασφαλίσει άφθονο ηλεκτρικό ρεύμα, αντικαθιστώντας μάλιστα τα ορυκτά καύσιμα με μία πρακτικά ανεξάντλητη πηγή;

Απάντηση σε αυτό το ερώτημα αναμένεται να δώσει ο αντιδραστήρας ITER, η συναρμολόγηση του οποίου έχει ήδη ξεκινήσει στο Κανταράς στη Νότια Γαλλία, ώστε να δοκιμασθεί στην πράξη το κατά πόσο η πυρηνική σύντηξη είναι όντως η λύση στο ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη.

Πριν από λίγες ημέρες, η κατασκευή του ITER ήρθε ένα βήμα πιο κοντά, καθώς η αμερικανική εταιρεία General Atomics ξεκίνησε να ετοιμάζει ένα κρίσιμο εξάρτημα της «καρδιάς» του αντιδραστήρα – το σωληνοειδές που θα θερμαίνει τα πυρηνικά καύσιμα στο εσωτερικό του για την παραγωγή ενέργειας, συγκρατώντας τα παράλληλα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.

Όπως και πολλά ακόμη τμήματα του ITER, το συγκεκριμένο εξάρτημα είναι εξαιρετικά περίπλοκο στην κατασκευή του και θηριώδες, αφού θα έχει ύψος 14 μέτρα και διάμετρο 4 μέτρα, ενώ θα ζυγίζει περίπου 1.000 τόνους.

Το σωληνοειδές θα συναρμολογηθεί επιτόπου στο Κανταράς το 2019 ώστε, σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα, ο αντιδραστήρας να τεθεί σε πλήρη λειτουργία το 2027.

Από εκείνη τη στιγμή, επιστήμονες από τη Ευρωπαϊκή Ένωση και τις υπόλοιπες 6 χώρες που συμμετέχουν στο πρότζεκτ, θα ξεκινήσουν πειράματα που θα δείξουν αν η πυρηνική σύντηξη είναι τεχνολογικά εφικτή και μπορεί έτσι να συμβάλει στο να καλυφθούν οι ενεργειακές ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου.

Αντιγράφοντας τη λειτουργία του ήλιου, ο αντιδραστήρας θα προκαλεί την ένωση δύο ελαφριών στοιχείων, για να σχηματισθεί ένας βαρύτερος βαρύτητας και να παραχθεί θερμότητα. Τα δύο αυτά στοιχεία, τα «καύσιμα» του ITER, θα είναι το δευτέριο και το τρίτιο – δύο ισότοπα του υδρογόνου, από τα οποία το μεν πρώτο υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στο θαλασσινό νερό, ενώ το δεύτερο μπορεί να παραχθεί εύκολα.

Η ένωση αυτή ονομάζεται αντίδραση πυρηνικής σύντηξης και έχει σαν αποτέλεσμα την έκλυση ενέργειας 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερης από την ενέργεια που παράγεται με μία κλασική χημική αντίδραση, όπως για παράδειγμα με την καύση του λιγνίτη.

Επομένως, τουλάχιστον στη θεωρία, ενώ ένα θερμοηλεκτρικό εργοστάσιο 1.000 MW χρειάζεται κάθε χρόνο 2,7 εκατομμύρια τόνους λιγνίτη, μια αντίστοιχη μονάδα σύντηξης θα καταναλώνει ετησίως μόλις 250 κιλά καύσιμα, 125 κιλά δευτέριο και 125 κιλά τρίτιο.

Οι τεχνικές δυσκολίες, ωστόσο, έχουν να κάνουν με το γεγονός ότι, για να πραγματοποιηθεί η σύντηξη, θα πρέπει να επικρατούν τόσο πολύ υψηλές θερμοκρασίες που το μίγμα δευτερίου και υδρογόνου να βρίσκεται σε κατάσταση πλάσματος, δηλαδή σε μορφή «γυμνών» πυρήνων που έχουν αποδεσμεύσει τα ηλεκτρόνιά τους.

Μάλιστα, λόγω της τεράστιας βαρύτητας που επικρατεί στον ήλιο, οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης γίνονται σε θερμοκρασία περίπου 10 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Στη Γη, αντίθετα, η απαραίτητη θερμοκρασία είναι δεκαπλάσια, αγγίζοντας τους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Αυτές οι υψηλές θερμοκρασίες θέτουν αρκετά σημαντικά εμπόδια, όπως ότι πρέπει να βρεθεί ένας μηχανισμός θέρμανσης που να τις εξασφαλίζει, αλλά και ότι δεν υπάρχει κανένα υλικό στη φύση το οποίο να μην καταστραφεί αν έρθει σε επαφή με ένα τόσο θερμό πλάσμα. Στον ITER θα δοκιμασθεί το σχέδιο ενός τύπου αντιδραστήρα (Τόκαμακ), που έχει προταθεί από Ρώσους φυσικούς τη δεκαετία του 1960 και φαίνεται πως λύνει αυτά τα εμπόδια.

Έτσι, τα καύσιμα θα τοποθετούνται μέσα στο σωληνοειδές, έναν θάλαμο κενού σε σχήμα δαχτυλιδιού, το οποίο θα παράγει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, ώστε να δημιουργεί ηλεκτρικό ρεύμα στο μίγμα των ισοτόπων του υδρογόνου, το οποίο θα τα θερμάνει.

Την ίδια στιγμή, άλλοι ισχυροί μαγνήτες που θα περιβάλλουν το σωληνοειδές θα συγκρατούν το πλάσμα στο κέντρο της «καρδιάς» του αντιδραστήρα, ώστε να μην έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα.

http://www.naftemporiki.gr/story/949123/proxora-i-kataskeui-tou-antidrastira-purinikis-suntiksis-iter

iter.jpg.1b9f6ed0f4fae789b03cdd304c0a7d44.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Πυρηνική σύντηξη: Το μεγάλο στοίχημα. :cheesy:

Ένα αστέρι πάνω στη Γη επιχειρεί να «φτιάξει» η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα, ελπίζοντας έτσι να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη μέσα στις επόμενες δεκαετίες. Η πυρηνική σύντηξη, η ενέργεια που τροφοδοτεί τον Ηλιο και τα άλλα αστέρια, είναι η κύρια πηγή ενέργειας στο Σύμπαν, και ίσως στο μέλλον, εάν καταφέρουμε να τη θέσουμε στην υπηρεσία μας, να τροφοδοτήσει και τις ενεργοβόρες δραστηριότητες της ανθρωπότητας.

Στο εργοτάξιο του Διεθνούς Πειραματικού Θερμοπυρηνικού Αντιδραστήρα, γνωστού ως ITER, κοντά στο ερευνητικό κέντρο Κανταράς στη νότια Γαλλία, τα θεμέλια των εγκαταστάσεων βρίσκονται ήδη στη θέση τους.

O εξοπλισμός για το συγκρότημα των 39 κτιρίων, τα οποία θα κατασκευαστούν σε μία πλατφόρμα εμβαδού 420 στρεμμάτων, μία έκταση που αντιστοιχεί με περίπου 50 ποδοσφαιρικά γήπεδα, καταφθάνει καθημερινά από κάθε γωνιά του κόσμου.

Παρότι η παραγωγή ενέργειας δεν προβλέπεται να ξεκινήσει στο άμεσο μέλλον, η εγκατάσταση θεωρείται ήδη πυρηνική, και η είσοδος στο κοινό απαγορεύεται. Η «Κ», η οποία τον περασμένο μήνα είχε την ευκαιρία να περιπλανηθεί για δύο ημέρες στις προστατευμένες εγκαταστάσεις του ITER, παρατήρησε από κοντά την καλοκουρδισμένη ορχήστρα τεχνικού, επιστημονικού και διοικητικού προσωπικού, που έμοιαζε να διευθύνεται από τον διαρκή χορό των πέντε τεράστιων γερανών του εργοταξίου.

Το ΙΤΕR αποτελεί με διαφορά τη μεγαλύτερη διεθνή επιστημονική συνεργασία για ειρηνικούς σκοπούς πάνω στη Γη και δεύτερη στο γνωστό μας Σύμπαν, μετά τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. =D> =D> =D>

 

Το συνολικό κόστος κατασκευής του έχει υπολογιστεί ότι δεν θα ξεπεράσει τα 15 δισεκατομμύρια ευρώ, θα κοστίζει δηλαδή οκτώ φορές λιγότερο από τη διοργάνωση του Μουντιάλ στο Κατάρ το 2022. Η Ε.Ε., η Ινδία, η Ιαπωνία, η Κίνα, η Νότια Κορέα, η Ρωσία και οι ΗΠΑ, είναι τα επτά μέλη που έχουν ενώσει τις δυνάμεις τους γύρω από την προσπάθεια κατασκευής του ITER, με σκοπό να διαπιστώσουν εάν η πυρηνική σύντηξη, ως πηγή ενέργειας, είναι εφικτή πάνω στη Γη.

Το ITER είναι ένα διεθνές σχολείο που θα διδάξει πώς κατασκευάζεται ένας πυρηνικός αντιδραστήρας σύντηξης, και θα μοιραστεί τελικά την πνευματική αυτή ιδιοκτησία με τα μέλη του.

Παρότι επισήμως το ITER, ως οργανισμός, ιδρύθηκε πριν από επτά χρόνια, η ιδέα για τη δημιουργία του γεννήθηκε πριν από 30 χρόνια, στη Σύνοδο Κορυφής της Γενεύης τον Νοέμβριο του 1985. Μετά συζητήσεις με τον πρόεδρο της Γαλλίας, Φρανσουά Μιτεράν και την πρωθυπουργό της Βρετανίας, Μάργκαρετ Θάτσερ, ο γενικός γραμματέας της τότε Σοβιετικής Ενωσης Μιχαήλ Γκορμπατσόφ πρότεινε στον Αμερικανό πρόεδρο Ρόναλντ Ρίγκαν την εκκίνηση ενός διεθνούς προγράμματος με σκοπό την ανάπτυξη της θερμοπυρηνικής σύντηξης για ειρηνικούς σκοπούς.

Σήμερα, το ITER πλαισιώνεται από 34 έθνη και χιλιάδες επιστήμονες. «Αυτή τη στιγμή μόνο στο εργοτάξιο απασχολούνται περίπου 400 εργάτες, οι οποίοι αναμένεται να φτάσουν τους 1.200 μέχρι το τέλος του 2015 και να ξεπεράσουν τους 2.000 μέχρι το 2017» λέει ο επικεφαλής των εγκαταστάσεων της ευρωπαϊκής ομάδας, Λοράν Σμίντερ, στην επίσκεψη της «Κ» στο εργοτάξιο.

Χωρίς αμφιβολία, το σημαντικότερο κτίριο για το ITER είναι εκείνο που θα στεγάσει τον θερμοπυρηνικό αντιδραστήρα σύντηξης, τεχνολογίας Τόκαμακ.

Κάθε κομμάτι της πολύπλοκης αυτής συσκευής κατασκευάζεται από διαφορετικές ομάδες σε όλο τον κόσμο, καθιστώντας την τελική συναρμολόγησή του το πιο σύνθετο παζλ που έχουν κληθεί ποτέ να ολοκληρώσουν η επιστημονική κοινότητα και η παγκόσμια βαριά βιομηχανία. «Είναι μία τεράστια πρόκληση, γιατί κάθε στοιχείο του Τόκαμακ είναι σύνθετο» λέει ο Αμερικανός επιστήμονας του ITER Μαρκ Χέντερσον, ειδικός στη θέρμανση του πλάσματος.

Για τον γενικό διευθυντή όμως του ITER, Μπερνάρντ Μπιγκότ, ο αληθινός κίνδυνος δεν είναι τεχνολογικής φύσης, αλλά ούτε και ασφάλειας. Μία θερμοπυρηνική αντίδραση είναι στη βάση της ασφαλής. Σε αντίθεση με την πυρηνική ενέργεια σχάσης, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα στα εργοστάσια παραγωγής πυρηνικής ενέργειας, στη σύντηξη δεν υπάρχει κίνδυνος η αντίδραση «να βγει εκτός ελέγχου» και να δημιουργηθεί κάποιο ατύχημα.

«Ο κίνδυνος που διατρέχουμε είναι ένας και μοναδικός: Η διατήρηση και η ενίσχυση της εμπιστοσύνης των πολιτικών αρχηγών και της κοινής γνώμης, γιατί στο τέλος της ημέρας αυτοί είναι που πληρώνουν. Εάν δεν καταφέρουμε να αποδείξουμε ότι είμαστε σοβαροί στον τρόπο που χειριζόμαστε το έργο, τότε μπορεί πράγματι αυτό να τεθεί σε κίνδυνο» λέει ο κ. Μπιγκότ, ο οποίος παραδέχτηκε ότι το έργο έχει καθυστερήσει, και ότι είναι αδύνατο να τηρηθεί η υπόσχεση που δόθηκε το 2010, ότι το πρώτο πλάσμα θα μπει στον αντιδραστήρα το 2019. Ο γενικός διευθυντής δεσμεύτηκε να ανακοινώσει το νέο χρονοδιάγραμμα τον προσεχή Νοέμβριο.

Το ITER, που στα λατινικά σημαίνει «δρόμος», δεν είναι σε καμία περίπτωση το τέλος του δρόμου της θερμοπυρηνικής σύντηξης, αλλά ένα ακόμα σταυροδρόμι στην αναζήτηση απάντησης στο ερώτημα εάν η πανίσχυρη, αλλά σύνθετη, αυτή αντίδραση μπορεί να συμβεί στη Γη, παράγοντας περισσότερη ενέργεια από αυτή που καταναλώνει. Οι προκάτοχοι του ITER, όπως το γαλλικό Tore Supra στο Κανταράς και ο ευρωπαϊκός αντιδραστήρας σύντηξης JET στη Μεγάλη Βρετανία, έστρωσαν τον δρόμο για την μεγάλη διεθνή συνεργασία του ITER, το οποίο με τη σειρά του θα στρώσει τον δρόμο για τον διάδοχό του, το DEMO (DEMOnstration Power Plant). Σκοπός του DEMO, του οποίου η κατασκευή δεν προβλέπεται να ξεκινήσει πριν από το 2030, ούτε το πρώτο πλάσμα να εισέλθει στον αντιδραστήρα πριν από το 2040, είναι να αποδείξει την αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες κλίμακες.

Το σχέδιο αγγίζει τα όρια της επιστημονικής φαντασίας, όμως η σημερινή ενεργειακή κρίση του πλανήτη, μας αφήνει το περιθώριο να μην προσπαθήσουμε; Οπως είπε στην «Κ» ο κ. Χέντερσον: «Δουλεύουμε όλοι μαζί σαν είδος για να επιβιώσουμε».

Οι χώρες της Eυρωπαϊκής Ενωσης, μαζί με την Ελβετία, έχουν ενώσει τις δυνάμεις τους γύρω από τον ευρωπαϊκό οργανισμό Fusion for Εnergy, ο οποίος είναι υπεύθυνος για το 45% του έργου και τα κόστη που αυτό συνεπάγεται.

Σε αντίθεση με άλλα διεθνή έργα στα οποία τα μέλη καλύπτουν τα έξοδα κατασκευής καταβάλλοντας κάποιο προσυμφωνημένο χρηματικό ποσό, στο ITER το καθένα από τα επτά μέλη αναλαμβάνει το ίδιο να μοιράσει τα χρήματα που του αναλογούν, για την κατασκευή εξαρτημάτων ή την ανάπτυξη τεχνογνωσίας, στη βαριά βιομηχανία, σε μικρομεσαίες επιχειρήσεις ή εργαστήρια, με ανάθεση έργων μέσω διαγωνισμών.

«Η Ευρώπη έχει ήδη υπογράψει συμβόλαια που φτάνουν τα 4 δισεκατομμύρια ευρώ, από τα 6,6 δισεκατομμύρια που έχει σκοπό να διαθέσει για το σύνολο του έργου», λέει στην «Κ» ο Αρης Απολλωνάτος, επικεφαλής ενημέρωσης και πληροφόρησης του Fusion for Εnergy.

«Οι μικρότερες χώρες θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από το πρόγραμμα», λέει ο κ. Απολλωνάτος. «Ακόμα και όταν το μεγαλύτερο μέρος των συμβολαίων έχει υπογραφεί, αυτό δεν είναι το τέλος του δρόμου» εξηγεί.

«Σήμερα, τα ελληνικά εργαστήρια εμπλέκονται και συνεισφέρουν στο ITER μέσω ενός έργου, που αφορά τη μελέτη και την κατασκευή μιας συσκευής θέρμανσης που ονομάζεται γυροτρόνιο» λέει ο κ. Αναστάσιος Γιούτσος, εθνικός εκπρόσωπος της Ελλάδας στο διοικητικό συμβούλιο του Ευρωπαϊκού Κοινού Εγχειρήματος για το ΙΤΕR (Fusion for Energy). Tα 24 γυροτρόνια που θα εγκατασταθούν στο ITER αποτελούν έναν από τους τρόπους θέρμανσης του πλάσματος, διοχετεύοντας ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς, με τη μορφή μικροκυμάτων, στον πυρήνα του πλάσματος. Ο ευρωπαϊκός οργανισμός, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την κατασκευή έξι γυροτρονίων, ανέθεσε το έργο σε μία ομάδα επιστημόνων από την Ελλάδα, τη Γερμανία, την Ιταλία, την Ελβετία και τη Λεττονία, με επικεφαλής της ελληνικής ομάδας το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο.

Επίσης, ένα δομικό υλικό που προγραμματίζεται να χρησιμοποιηθεί στο ITER, τεστάρεται αυτή τη στιγμή από επιστήμονες του ερευνητικού κέντρου «Δημόκριτος». «Ενα είδος ατσαλιού, που ονομάζεται Eurofer, περνάει από διάφορα τεστ για να διαπιστωθεί ποιες είναι οι ιδιότητές του υπό ακτινοβόληση», λέει ο κ. Μάξιμος Τσάλας, ειδικός στην πυρηνική σύντηξη και ερευνητής στον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET.

Η Ελλάδα μπορεί να μην έχει τη βιομηχανία εκείνη για να παράξει τα εξαρτήματα μιας πυρηνικής οικονομίας, «θα ήθελα όμως να ελπίζω ότι η χώρα μας, επειδή έχει τεχνογνωσία σε τομείς συστημάτων και πληροφορικής, θα καταφέρει να δημιουργήσει μία προοπτική διεθνούς συνεργασίας με το ITER», υπογραμμίζει ο κ. Απολλωνάτος.

Θα δημιουργήσουν συνθήκες θερμοκρασίας περί τους 150.000.000° C

Από τις αρχές του περασμένου αιώνα οι επιστήμονες είχαν αντιληφθεί ότι εάν καταφέρουμε να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί ο Ηλιος, θα έχουμε στη διάθεσή μας μία ανεξάντλητη πηγή ενέργειας.

Η ημέρα γέννησης της θερμοπυρηνικής σύντηξης ήταν η 24η Αυγούστου 1920, όταν, σε μία συνάντηση της Βρετανικής Εταιρείας Επιστημών στο Κάρντιφ, ο σερ Αρθουρ Στάνλεϊ Εντινγκτον ανέλυσε ότι η ενέργεια του Ηλιου και των άλλων αστέρων παράγεται μέσω πυρηνικών αντιδράσεων.

Ο Ηλιος, όπως και το 99,9% του σύμπαντος, αποτελείται από μία μορφή ύλης που λέγεται πλάσμα. «Το πλάσμα είναι ουσιαστικά ένα αέριο, του οποίου τα άτομα, εξαιτίας της μεγάλης θερμοκρασίας, έχουν διαχωριστεί σε πυρήνες και ηλεκτρόνια. Εξαιτίας αυτού του διαχωρισμού το πλάσμα αποκτά ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες, με αποτέλεσμα να μπορεί κανείς να το κινήσει με μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία», λέει ο Μάξιμος Τσάλας, ειδικός στην πυρηνική σύντηξη και ερευνητής στον ευρωπαϊκό πειραματικό αντιδραστήρα JET.

«Και εμείς, ένα μικρό αστέρι θέλουμε να φτιάξουμε, όμως οι πιέσεις που δημιουργούνται, λόγω της βαρύτητας, μέσα στα άστρα, είναι πολύ μεγαλύτερες από αυτές που μπορούμε να επιτύχουμε εμείς στη Γη» λέει ο Αναστάσιος Γιούτσος, πρώην διευθυντής του Ινστιτούτου Πυρηνικής Τεχνολογίας και Ακτινοπροστασίας του ερευνητικού κέντρου «Δημόκριτος» και εθνικός εκπρόσωπος της Ελλάδας στο διοικητικό συμβούλιο του Ευρωπαϊκού Κοινού Εγχειρήματος για το ΙΤΕR (Fusion for Energy).

«Η διαδικασία εξαρτάται από το γινόμενο της πιέσεως επί τη θερμοκρασία. Δηλαδή, όσο λιγότερη πίεση καταφέρεις να εφαρμόσεις στο σύστημα, τόσο μεγαλύτερες θερμοκρασίες χρειάζεται να επιτύχεις» προσθέτει, εξηγώντας ότι μεγαλύτερη θερμοκρασία σημαίνει και μεγαλύτερη ταχύτητα των ατόμων. Για να επιτύχουν τη σύντηξη, οι επιστήμονες του ITER, θα χρειαστεί να δημιουργήσουν συνθήκες θερμοκρασίας, που αγγίζουν τους 150 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, δηλαδή δέκα φορές υψηλότερη θερμοκρασία από αυτή που επικρατεί στο κέντρο του Ηλιου.

Εκτός όμως από τις τεράστιες θερμοκρασίες του πλάσματος, οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπίσει και μία αποτελεσματικότερη πυρηνική αντίδραση για να αναπαράγουν τη θερμοπυρηνική σύντηξη στο εργαστήριο. Δύο ισότοπα του υδρογόνου συμμετέχουν σε αυτή την αντίδραση, κατά την οποία ένας πυρήνας δευτερίου συγκρούεται με έναν πυρήνα τριτίου και παράγεται ήλιο και ένα νετρόνιο, εξηγεί ο κ. Τσάλας.

«Το ήλιο και το νετρόνιο που παράγονται χρησιμοποιούνται για να θερμάνουν νερό, το νερό παράγει ατμό, ο ατμός εισέρχεται σε τουρμπίνα και παράγεται ηλεκτρισμός» λέει ο κ. Χέντερσον.

Διαρκής και ασφαλής πηγή

Το δευτέριο υπάρχει σε αφθονία στο νερό της Γης, ενώ το τρίτιο μπορεί να παραχθεί από λίθιο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα γραμμάριο καυσίμου πυρηνικής σύντηξης θα προσφέρει ενέργεια που αντιστοιχεί σε οκτώ τόνους πετρελαίου. Μελλοντικά, εάν επιτευχθεί η παραγωγή ενέργειας από τη σύντηξη, «τα ήπια ραδιενεργά υπολείμματα δεν θα απαιτούν μόνιμη αποθήκευση για πολλές χιλιάδες χρόνια, όπως συμβαίνει με τη συμβατική πυρηνική ενέργεια. Τα υλικά αυτά θα αποθηκεύονται προσωρινά, και το πολύ μέσα σε 100 χρόνια θα μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν» λέει ο Γκούντερ Τζέινεσιτς, επικεφαλής του τμήματος Κεντρικής Ενοποίησης του ITER.

Η πρώτη ύλη δεν είναι το πρόβλημα, η πρόκληση είναι τεχνολογικής φύσης, αφού το Τόκαμακ του ITER είναι ένα από τα πολυπλοκότερα μηχανήματα που έχει σχεδιάσει ποτέ ο άνθρωπος.

Σύμφωνα με τον κ. Χέντερσον τρία πράγματα πρέπει να έχουν οι επιστήμονες στο μυαλό τους για να επιτύχουν τη θερμοπυρηνική σύντηξη στη Γη: τη θερμοκρασία, την πυκνότητα και τη συγκράτηση του πλάσματος. Η υψηλή θερμοκρασία του πλάσματος, η οποία έχει ήδη επιτευχθεί στον αντιδραστήρα JET, «δημιουργείται από τον βομβαρδισμό του πλάσματος με ουδέτερα σωματίδια σε συνδυασμό με ηλεκτρομαγνητικά κύματα», λέει ο κ. Τσάλας. «Η υψηλή πυκνότητα πλάσματος είναι επίσης απαραίτητη προϋπόθεση για να γίνει η σύντηξη, γιατί όσο περισσότερη πρώτη ύλη προσθέσεις, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αυτά τα ιόντα δευτερίου και τριτίου να συναντηθούν, να συγκρουστούν και να παράξουν ενέργεια» λέει ο κ. Χέντερσον.

Πώς όμως συγκρατείται αυτή την ενέργεια για να μη χαθεί; «Οπως όταν ξεχνάς τον καφέ σου στο φλιτζάνι η θερμότητα διαφεύγει και ο καφές κρυώνει, έτσι και η θερμότητα του πλάσματος πρέπει να συγκρατηθεί από μία θερμική ασπίδα», εξηγεί ο κ. Χέντερσον. Σε αυτή τη συγκράτηση τον κυρίαρχο ρόλο παίζουν οι τεράστιας ισχύος μαγνήτες που περιβάλλουν το Τόκαμακ, το οποίο έχει σχήμα σαμπρέλας. Τα ισχυρά μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται στο εσωτερικό του κυκλικού αντιδραστήρα, συμπιέζουν το πλάσμα, δίνοντάς του σχήμα ντόνατ, αποτρέποντας έτσι την επαφή του με τα κρύα τοιχώματα του αντιδραστήρα.

«Στο JET έχουμε καταφέρει να πάρουμε πίσω μόνο το 60% της ενέργειας που βάλαμε ενώ στο ITER οι επιστήμονες θα προσπαθήσουν να παράξουν την πενταπλάσια έως και δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή που θα βάλουν στο σύστημα» καταλήγει ο κ. Τσάλας. Α. Δ.

http://physicsgg.me/2015/07/12/%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf-%cf%80%ce%ac%ce%bd%cf%89-%cf%83%cf%84%ce%b7-%ce%b3%ce%b7/

fusion-reaction-copy83.jpg.928a9ffa9e3b7b1bc19a57a03791d584.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Μυστικοπαθής εταιρεία «ένα βήμα πιο κοντά στην πυρηνική σύντηξη» :cheesy:

Η Tri Alpha Energy Inc., με έδρα την Καλιφόρνια, χρηματοδοτείται από μεγάλους επενδυτές όπως η Goldman Sachs και ο συνιδρυτής της Microsoft Πολ Άλεν. Περιέργως, όμως, δεν έχει δικτυακό τόπο, δεν απαντά στο τηλέφωνο και δεν δημοσιοποιεί τα πειράματά της. Τουλάχιστον μπήκε στον κόπο να ανακοινώσει ότι βρίσκεται λίγο πιο κοντά στο όνειρο της ανεξάντλητης, καθαρής ενέργειας.

Ερευνητές της Tri Alpha ανακοίνωσαν σε επιστημονικό συμπόσιο στην Καλιφόρνια ότι κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα σύννεφο υπέρθερμου ιονισμένου αερίου -ένα σύννεφο πλάσματος- που διήρκεσε 5 χιλιοστά του δευτερολέπτου στη θερμοκρασία των 10 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Το χρονικό διάστημα των 5 millisecond μπορεί να φαίνεται αμελητέο, είναι όμως δέκα φορές μεγαλύτερο σε σχέση με άλλες πειραματικές απόπειρες.

Αν η εταιρεία καταφέρει να αυξήσει τόσο τη διάρκεια όσο και τη θερμοκρασία του σύννεφου πλάσματος, οι πυρήνες των ατόμων θα αρχίσουν να συντήκονται και να απελευθερώνουν ενέργεια.

«Επιτέλους πετύχαμε έναν χρόνο ζωής που περιορίζεται μόνο από την ισχύ που είναι διαθέσιμη στο σύστημα» λέει στο Science ο Μπέρτον Ρόχτερ, φυσικός του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ και σύμβουλος της Tri Alpha.

Η παραγωγή ενέργειας από σύντηξη ατόμων υδρογόνου είναι παλιά ιδέα, μέχρι σήμερα όμως η τεχνολογία για την αξιοποίησή της δεν υπάρχει. Οι προσπάθειες επικεντρώνονται σήμερα σε μεγάλα ερευνητικά προγράμματα όπως ο ITER (Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας) που κατασκευάζεται στη Γαλλία με κόστος 20 δισ. δολαρίων, ή το πρόγραμμα NIF (Εθνική Εγκατάσταση Ανάφλεξης) του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας, προϋπολογισμού 4 δισ. δολαρίων.

Τα τελευταία χρόνια όμως υπάρχουν και νεοσύστατες εταιρείες που μπαίνουν στο παιχνίδι ακολουθώντας διαφορετικές προσεγγίσεις για την παραγωγή και τη συγκράτηση του πλάσματος. Σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, το πλάσμα θα έλιωνε οποιοδήποτε δοχείο, οπότε οι επιστήμονες πρέπει να βρουν τρόπο να το συγκρατήσουν στη θέση του χωρίς να αγγίζει τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.

Στο ITER, το πλάσμα θα συγκρατείται μετέωρο με μαγνητικά πεδία μέσα σε έναν αντιδραστήρα σε σχήμα ντόνατ. Ένα μέρος του πεδίου παράγεται με ισχυρούς, υπεραγώγιμους μαγνήτες γύρω από τον αντιδραστήρα, ενώ το υπόλοιπο παράγεται από το ίδιο το πλάσμα, του οποίου τα φορτισμένα σωματίδια ρέουν μέσα στον αντιδραστήρα δημιουργώντας ηλεκτρικό ρεύμα.

Στην προσέγγιση της Tri Alpha, γνωστή ως «διαμόρφωση αντεστραμμένου πεδίου» (field-reversed configuration), όλο το μαγνητικό πεδίο που απαιτείται για τη συγκράτηση του πλάσματος παράγεται από το ίδιο το πλάσμα. Η ιδέα αυτή προτάθηκε τη δεκαετία του 1960, μέχρι σήμερα όμως το παραγόμενο σύννεφο πλάσματος διαρκούσε μόλις 0,3 millisecond πριν διαλυθεί.

Η Tri Alpha, η οποία είχε μέχρι πέρυσι γύρω στους 150 εργαζόμενους, κατασκεύασε το πειραματικό σύστημα C2, στο οποίο δύο σύννεφα πλάσματος σχηματίζονται στις άκρες ενός σωλήνα μήκους 23 μέτρων. Χρησιμοποιώντας μια μυστική διαδικασία, τα δύο σύννεφα εκτοξεύονται προς το κέντρο με ταχύτητα σχεδόν ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων την ώρα. Εκεί, ενώνονται σε ένα μεγαλύτερο σύννεφο και η κινητική τους ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.

Τα πειράματα συνεχίζονται τώρα σε μεγαλύτερες πειραματικές διατάξεις, ανέφερε η εταιρεία στο συμπόσιο. Η παράταση της ζωής του πλάσματος και η αύξηση της θερμοκρασίας στους 100 εκατ. βαθμούς θα επέτρεπαν τη σύντηξη ενός «συμβατικού» μείγματος δευτερίου και τριτίου, δύο ισοτόπων του υδρογόνου.

Όμως η Tri Alpha έχει άλλα σχέδια, καθώς προτιμά να χρησιμοποιήσει ένα μείγμα υδρογόνου-βορίου. Πολλοί φυσικοί πιστεύουν ότι ένα τέτοιο καύσιμο πλεονεκτεί, καθώς ο βόριο υπάρχει σε αφθονία, σε αντίθεση με το τρίτιο που δεν υπάρχει στη Γη και πρέπει να παραχθεί από το βομβαρδισμό λιθίου με νετρόνια. Επιπλέον, το μείγμα υδρογόνου-βορίου δεν θα εξέπεμπε επικίνδυνα νετρόνια, οπότε ο αντιδραστήρας δεν θα χρειαζόταν να θωρακιστεί και δεν θα γινόταν ραδιενεργός.

Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι ο στόχος είναι εύκολο να επιτευχθεί. Η χρήση υδρογόνου-βορίου απαιτεί 30 φορές περισσότερη ενέργεια για να αρχίσει η αντίδραση σύντηξης, ενώ η παραγόμενη ενέργεια είναι μόλις η μισή.

Επιπλέον, το μείγμα υδρογόνου-βορίου απαιτεί μακράν υψηλότερες θερμοκρασίες, της τάξης των 3 δισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Η μυστικοπάθεια της Tri Alpha είναι πιθανό να οφείλεται στον υπερφιλόδοξο χαρακτήρα αυτού του στόχου.

Η πρόοδος όμως δείχνει σημαντική, και το όνειρο της πυρηνικής σύντηξης ίσως να βρίσκεται όντως ένα βήμα πιο κοντά.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500020718

D84ADD519FBEC2E15AD49940A1B611F6.jpg.5b148c8b40993252cffb061b70b7e16b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Πιο κοντά στην παραγωγή ενέργειας από σύντηξη λόγω μείωσης κόστους. :cheesy:

Το κόστος της παραγωγής ενέργειας σε αντιδραστήρες σύντηξης έχει γίνει πλέον αρκετά χαμηλό ώστε να είναι εμπορικά βιώσιμο, σύμφωνα με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Ντούραμ και το Κέντρο Ενέργειας Σύντηξης Κάλαμ στην Οξφόρδη.

Οι ερευνητές υπολόγισαν το κόστος της τεχνολογίας μετά τις πρόσφατες θετικές εξελίξεις στην τεχνολογία των υπεραγωγών και ανακάλυψαν ότι η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να παραχθεί με παρόμοιο κόστος με τους αντιδραστήρες σχάσης, χωρίς τα μειονεκτήματα που συνδέονται με τη χρήση τους.

Η σύντηξη είναι ικανή να παράγει ενέργεια χωρίς να συμβάλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη ή τους κινδύνους που συνδέονται με τη σχάση, όπως η παραγωγή επικίνδυνων αποβλήτων.

Επιπλέον, οι αντιδραστήρες σύντηξης απαιτούν μόνο δευτέριο, ή βαρύ ύδωρ, για να λειτουργήσουν, το οποίο μπορεί να σχηματιστεί από το θαλασσινό νερό, επιτρέποντας μια δυνητικώς απεριόριστη παροχή ενέργειας και εξαλείφοντας τους φόβους για τα αποθέματα των πόρων.

Η τεχνολογία λειτουργεί θερμαίνοντας πλάσμα σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, ώστε τα άτομα υδρογόνου να συντηχθούν και να απελευθερώσουν ενέργεια. Οι αντιδραστήρες σχάσης λειτουργούν διασπώντας άτομα σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες.

Η πρόοδος στην τεχνολογία υπεραγωγών σημαίνει ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή των ισχυρών μαγνητών που απαιτούνται για να διατηρηθεί το καυτό πλάσμα στη θέση του.

«Γνωρίζουμε για τους αντιδραστήρες σύντηξης εδώ και πολλά χρόνια, αλλά οι περισσότεροι δεν πίστευαν ότι θα μπορούσαν ποτέ να κατασκευαστούν, λόγω των τεχνολογικών προκλήσεων που έπρεπε να ξεπεραστούν και φυσικά το αβέβαιο κόστος», δήλωσε ο καθηγητής Ντέμιαν Χάμπσαϊρ, επικεφαλής της μελέτης.

«Αν και υπάρχουν ακόμα μερικές τεχνολογικές προκλήσεις να ξεπεραστούν, έχουμε δημιουργήσει μία ισχυρή θέση που υποστηρίζεται από τα καλύτερα διαθέσιμα στοιχεία, τα οποία δείχνουν ότι οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη μπορεί σύντομα να είναι οικονομικά βιώσιμοι», πρόσθεσε.

Εξάλλου, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δημιούργησε πέρυσι ένα πρόγραμμα ύψους 850 εκατομμυρίων ευρώ για την ανάπτυξη της πυρηνικής σύντηξης ως μελλοντικής πηγής ενέργειας.

http://www.naftemporiki.gr/story/1011894/pio-konta-stin-paragogi-energeias-apo-suntiksi-logo-meiosis-kostous

ethniki-egkatastasi-anafleksis-nif.jpg.0e7097edbfcbaec72470416d1ee67153.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Νέες καθυστερήσεις για τον Διεθνή Θερμοπυρηνικό Αντιδραστήρα. :cheesy:

Θα περάσουν τουλάχιστον δέκα ακόμα χρόνια πριν μάθουμε αν το όνειρο της καθαρής, ανεξάντλητης ενέργειας μπορεί να γίνει πραγματικότητα: οι διεθνείς εταίροι του ΙΤER, του Διεθνούς Πειραματικού Θερμοπυρηνικού Αντιδραστήρα, δεν ελπίζουν να βάλουν το γιγάντιο μηχάνημα στην πρίζα πριν από το 2025, εννέα χρόνια αργότερα από τον αρχικό σχεδιασμό.

Σε συνάντηση του διοικητικού συμβουλίου την Πέμπτη στη Γαλλία, οι επτά εταίροι του προγράμματος -ΕΕ, ΗΠΑ, Κίνα, Ινδία, Ιαπωνία, Νότιος Κορέα και Ρωσία- ενημερώθηκαν ότι η κατασκευή της εγκατάστασης θα καθυστερήσει σημαντικά και θα χρειαστεί νέα κονδύλια. Το τελικό χρονοδιάγραμμα για την ολοκλήρωση του έργου θα αποφασιστεί σε νέα συνάντηση τον Ιούνιο του 2016, όλοι όμως δείχνουν να αναγνωρίζουν ότι η λειτουργία του δεν θα ξεκινήσει σε λιγότερο από μια δεκαετία, αναφέρει ο δικτυακός τόπος του Science.

Όταν το πρόγραμμα ξεκίνησε το 2006, το συνολικό κόστος είχε εκτιμηθεί στα 5 δισεκατομμύρια ευρώ, ποσό που σύντομα εκτινάχθηκε σε τουλάχιστον 15 δισ., καθιστώντας τον ITER ένα από τα ακριβότερα διεθνή επιστημονικά προγράμματα.

Περίπου ένα εκατομμύριο εξαρτήματα θα πρέπει να συναρμολογηθούν τα επόμενα χρόνια στο Κανταράς της Προβηγκίας, όπου έχει ήδη ξεκινήσει η κατασκευή του κτηρίου που θα στεγάσει τον αντιδραστήρα.

Εδώ και δεκαετίες, η πυρηνική σύντηξη -η αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα- υπόσχεται την παραγωγή ανεξάντλητης καθαρής ενέργειας από ισότοπα υδρογόνου που υπάρχουν σε σχετική αφθονία στο θαλασσινό νερό.

Όμως οι ακραίες συνθήκες που απαιτούν οι αντιδράσεις σύντηξης θέτουν σχεδόν ανυπέρβλητα τεχνικά εμπόδια -στα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί ως σήμερα, η ενέργεια που απαιτείται για λίγα μόνο δευτερόλεπτα πυρηνικής σύντηξης είναι περισσότερη από αυτή που τελικά παράγεται από την αντίδραση.

Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει με τον ITER, ο οποίος είναι σχεδιασμένος να προσφέρει ισχύ 500 Megawatt, δέκα φορές υψηλότερη από την ισχύ που θα καταναλώνει.

Το κτήριο στο Κανταράς, μεγαλύτερο από γήπεδο ποδοσφαίρου, θα στεγάσει έναν αντιδραστήρα σύντηξης βασισμένο στο σχεδιασμό tokamak.

Πρόκειται ουσιαστικά για ένα θωρακισμένο κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ, χωρητικότητας 840 κυβικών μέτρων, το οποίο θα χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο από ιόντα υδρογόνου σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Οι τεχνικές προδιαγραφές για μια τέτοια διάταξη είναι εξαιρετικά υψηλές: το μαγνητικό πεδίο πρέπει να συγκρατεί το υπέρθερμο πλάσμα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα, και κάθε ατέλεια θα μπορούσε να αποδειχθεί καταστροφική για το πείραμα.

Οι απαιτήσεις αυτές, σε συνδυασμό με διάφορα γραφειοκρατικά εμπόδια, τα οποία αφορούν για παράδειγμα την εισαγωγή εξαρτημάτων και τους δασμούς, είναι η βασική αιτία για τις μεγάλες καθυστερήσεις.

Ακόμα και αν τα πειράματα ξεκινήσουν το 2025 και δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, η αξιοποίηση της σύντηξης σε εμπορική κλίμακα πιστεύεται ότι θα απαιτούσε μερικές ακόμα δεκαετίες.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500040849

1627371117_ITER20cadarache.thumb.jpg.4a9d33b3eb5320fab0df58abd4965cc7.jpg

31D57CCC0E23DE4096D009C7FFFD7DB9.jpg.4c18377787309b3626dd797ed06095a8.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Wendelstein 7-X: το γερμανικό πείραμα πυρηνικής σύντηξης. :cheesy:

«Η στιγμή αυτή ίσως αναγνωριστεί μια μέρα ως ορόσημο στην έρευνα της πυρηνικής σύντηξης» είπε η καγκελάριος. Είχε μόλις πατήσει το κουμπί για να δημιουργήσει μια σφαίρα πλάσματος δέκα φορές πιο καυτή από τον Ήλιο.

Η Άνγκελα Μέρκελ, κάτοχος διδακτορικού στη Φυσική, εγκαινίασε την Τετάρτη το Wendelstein 7-X, ένα φιλόδοξο πείραμα που υλοποιεί το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος στο Γκράιφσβαλντ της Γερμανίας.

Στόχος του είναι να φέρει ένα βήμα πιο κοντά το όνειρο της καθαρής, ανεξάντλητης ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, την αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα.

Στην καρδιά της γιγάντιας εγκατάστασης βρίσκεται ένα κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ, μέσα στο οποίο διοχετεύτηκε την Τετάρτη μια μικρή ποσότητα αέριου υδρογόνου. Όταν βομβαρδίστηκε με ακτινοβολία που αντιστοιχεί σε 6.000 φούρνους μικροκυμάτων, το υδρογόνο μετατράπηκε σε υπέρθερμο, ιονισμένο αέριο γνωστό ως πλάσμα.

Το πρώτο πλάσμα υδρογόνου στον αντιδραστήρα σύντηξης Wendelstein 7-X, που «πυροδοτήθηκε» από την Μέρκελ

Το πλάσμα διατηρήθηκε σε αυτήν την κατάσταση για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου πριν κρυώσει και πάλι -αυτό όμως ήταν αρκετό για να θεωρηθεί επιτυχημένη η έναρξη του πειράματος έπειτα από έξι χρόνια κατασκευής και δοκιμών.

Σε αυτές τις συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας, τα άτομα υδρογόνου ενώνονται και μετατρέπονται σε ήλιο, απελευθερώνοντας ταυτόχρονα μεγάλες ποσότητες ενέργειας.

Όμως, σε όλα τα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί ως σήμερα, η ενέργεια που απαιτείται για λίγα δευτερόλεπτα πυρηνικής σύντηξης είναι περισσότερη από αυτή που τελικά παράγεται από την αντίδραση.

Μια πειραματική εγκατάσταση παρόμοια με το Wendelstein 7-X βρίσκεται ήδη υπό κατασκευή στο Κανταράς της Γαλλίας. Είναι ο ITER, ο Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας, ο οποίος βασίζεται κι αυτός σε ένα γιγάντιο κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ.

Ο αντιδραστήρας του ITER, γνωστός ως tokamak, επινοήθηκε από σοβιετικούς φυσικούς τη δεκαετία του 1950 και θεωρείται εύκολο να κατασκευαστεί αλλά πολύ δύσκολο να λειτουργήσει.

Αντίθετα, το Wendelstein 7-X βασίζεται σε αντιδραστήρα stellarator, ο οποίος εφευρέθηκε το 1950 από τον αμερικανό φυσικό Λάιμαν Σπίτζερ.

Η σημαντικότερη διαφορά είναι ότι οι αντιδραστήρες tokamak διατηρούν μετέωρο το σύννεφο πλάσματος διοχετεύοντάς του ένα ισχυρό ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ οι αντιδραστήρες stellarator χρησιμοποιούν μαγνητικά σπειρώματα για να κρατήσουν το πλάσμα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.

Οι αντιδραστήρες stellarator «είναι πολύ πιο δύσκολο να κατασκευαστούν αλλά πιο εύκολο να λειτουργήσουν» εξήγησε στο Associated Press ο Τόμας Κλίνγκερ, επικεφαλής του γερμανικού πειράματος.

Η πειραματική εγκατάσταση δεν σχεδιάστηκε για να παράγει ενέργεια, αλλά για να δοκιμάσει τις τεχνολογίες που απαιτούνται πριν από την εμπορική αξιοποίηση της σύντηξης. Τα επόμενα χρόνια η θερμοκρασία και η διάρκεια του πλάσματος θα αυξάνονται με απώτερο στόχο τη διατήρησή του σε σταθερή μορφή για 30 λεπτά.

Τα πρώτα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη σίγουρα απέχουν αρκετές δεκαετίες στο μέλλον και αρκετοί θεωρούν ότι τα πειράματα σύντηξης είναι απλά σπατάλη χρημάτων.

Η Γερμανία πάντως επέμεινε στο Wendelstein 7-X παρόλο που το κόστος έχει ξεπεράσει το ένα δισ. ευρώ αν ληφθούν υπόψη και οι μισθολογικές δαπάνες.

«Είναι μια καλή επένδυση» επέμεινε η Άνγκελα Μέρκελ κατά την τελετή της Τετάρτης.

Ο ΙΤΕΡ, πάλι, προγραμματιζόταν αρχικά να τεθεί σε λειτουργία το 2016, ωστόσο λόγω των σοβαρών καθυστερήσεων η ενεργοποίησή του δεν αναμένεται τώρα πριν από το 2025 το νωρίτερο.

http://physicsgg.me/2016/02/04/wendelstein-7-x-%cf%84%ce%bf-%ce%b3%ce%b5%cf%81%ce%bc%ce%b1%ce%bd%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%80%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%b1%ce%bc%ce%b1-%cf%80%cf%85%cf%81%ce%b7%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ae%cf%82-%cf%83%cf%8d/

790D4D1866652486874AB1925ABC7323.jpg.7d854cf668c5398f1d3a432e65088fb9.jpg

ImgSrc_aspx.jpg.6f9f46b686310c97f3c7a3a5ae047c76.jpg

zoom.jpg.6b3f605eab4b87279fe07ae8057f4eb9.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Κίνα και Γερμανία δυναμικά στην «αρένα» της πυρηνικής σύντηξης. :cheesy:

Όλο και πιο κοντά δείχνει να έρχεται το ενεργειακό όραμα της πυρηνικής σύντηξης, με στόχο την παραγωγή καθαρής, ανανεώσιμης ενέργειας από ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη.

Την προηγούμενη εβδομάδα η καγκελάριος Μέρκελ πάτησε τον διακόπτη του Wendelstein 7-X, μιας συσκευής αξίας 435 εκατ. δολαρίων, που κατασκευάστηκε από το Ινστιτούτο Μακ Πλανκ στο Γκράιφσβαλντ. Υδρογόνο εισήχθη στη συσκευή και υπερθερμάνθηκε από μικροκύματα μέχρι να μετατραπεί σε πλάσμα για κλάσμα δευτερολέπτου.

Η σύντηξη πυρήνων υδρογόνου απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας (πρόκειται για τη διαδικασία που τροφοδοτεί με ενέργεια τα άστρα) και όχι πολλά ραδιενεργά απόβλητα- ωστόσο, όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του ΜΙΤ Technology Review, παρά δεκαετίες ερευνών, ουδείς έχει επιτύχει να παράξει περισσότερη ενέργεια από πειράματα σύντηξης από όση έβαλε μέσα.

Οι περισσότερες προσπάθειες έχουν να κάνουν με τον περιορισμό καυτού πλάσματος μέσω ισχυρών ηλεκτρικών ρευμάτων, με χρήση μιας συσκευής σχήματος ντόνατ, υπό την ονομασία tokamak.

Το μεγαλύτερο tokamak κατασκευάζεται στη Γαλλία, στις διεθνείς εγκαταστάσεις ITER.

Πάνω στο αντικείμενο εργάζονται πολλές εταιρείες, όπως η Tri-Alpha (Καλιφόρνια), η Helion Energy (Ρέντμοντ, Ουάσινγκτον) και η General Fusion (Βανκούβερ).

Επίσης, σύμφωνα με δημοσίευμα της South China Morning Post, σε ειδική εγκατάσταση τύπου tokamak στην ανατολική Κίνα, ερευνητές ήταν σε θέση να παράγουν αέριο υδρογόνο τρεις φορές πιο θερμό από τον πυρήνα του Ήλιου, μέσω σύντηξης, διατηρώντας αυτή τη θερμοκρασία για 102 δευτερόλεπτα.

Εφόσον ισχύει κάτι τέτοιο, πρόκειται για πολύ σημαντικό βήμα για τη Λαϊκή Δημοκρατία στον συγκεκριμένο τομέα. Όπως αναφέρεται στο δημοσίευμα, το εν λόγω πείραμα πραγματοποιήθηκε την περασμένη εβδομάδα σε μαγνητικό αντιδραστήρα σύντηξης στο Ινστιτούτο Φυσικών Επιστημών του Χεφέι, πρωτεύουσας της επαρχίας Τζιανγκσού.

Ο αντιδραστήρας, σύμφωνα με σχετική ανακοίνωση, κατάφερε να θερμάνει το αέριο σε θερμοκρασία 49.999 βαθμών Κελσίου, εξομοιώνοντας τις διεργασίες στον Ήλιο.

Η θερμοκρασία που επετεύχθη δεν είναι η υψηλότερη που έχει καταγραφεί (σε αντίστοιχα επιτεύγματα έχουν προβεί και Ευρωπαίοι και Ιάπωνες ερευνητές) ωστόσο είναι η διάρκεια που η κινεζική ομάδα κατάφερε να την διατηρήσει σε αυτό το επίπεδο που αποτελεί καινοτομία.

Σημειώνεται πως η Κίνα συμμετέχει και στο ITER, ωστόσο το Πεκίνο, σύμφωνα με τη South China Morning Post, έχει εκφράσει δυσαρέσκεια όσον αφορά στους βραδείς ρυθμούς με τους οποίους κινείται το πρόγραμμα.

http://www.naftemporiki.gr/story/1064486/kina-kai-germania-dunamika-stin-arena-tis-purinikis-suntiksis

puriniki-suntiksi-puriniki-energeia.jpg.cfd2042779be7bd7c56373971e59409b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Πυρηνική σύντηξη εναντίον καρκίνου. :cheesy:

Όσο και αν ποσοστό της κοινής γνώμης διατηρεί επιφυλάξεις για την πυρηνική ενέργεια η ανακοίνωση Ρώσων επιστημόνων ότι μέσω πυρηνικής σύντηξης είναι δυνατόν να εξοντωθούν καρκινικά κύτταρα δημιουργεί μια ολότελα καινούργια προοπτική στην ιατρική.

Οι Ρώσοι ειδικοί που πειραματίζονται σε εργαστήρια στη Σιβηρία (Novosibirsk) αναφέρουν ότι σε πειραματικό επίπεδο πέτυχαν την καταστροφή καρκινικών κυττάρων με υπό κλίμακα τεχνολογίες της πυρηνικής σύντηξης.

Η βασική πρόταση που ελέγχθηκε είναι ότι η ελεγχόμενη απελευθέρωση υψηλή ισχύος ενεργείας μέσα στα κύτταρο ως αποτέλεσμα πυρηνικής αντίδρασης, μπορεί να τα καταστρέψει ολοσχερώς χωρίς την συνδρομή της συμβατικής επεμβατικής διαδικασίας.

Με απλουστευμένο τρόπο για να λειτουργήσει πειραματικά η μέθοδος χρησιμοποίησαν καρκινικά κύτταρα τα οποία έχουν την ιδιότητα να συγκεντρώνουν το ισότοπο Βόριο-10 συγκριτικά σε πολύ μεγαλύτερο ποσοστό από ότι οι υγιείς ιστοί. Η εισαγωγή του στον οργανισμό γίνεται με χορήγηση σκευάσματος.

Το στοιχείο αυτό πρέπει με κάποιο τρόπο να «ενεργοποιηθεί» ώστε συμμετέχοντας σε πυρηνική αντίδραση να προκληθεί παραγωγή ισχυρότατης ενέργειας μέσα στο κύτταρο και να το καταστρέψει.

Στην ουσία το ισότοπο Βόριο-10 παραμένει ανενεργό μέσα στο κύτταρο λειτουργώντας ως βόμβα εν αναμονή πυροδότησης από το εξωτερικό περιβάλλον. Γι αυτό δικαιολογημένα παρομοιάζεται με δούρειο ίππο, «αόρατο» στο κύτταρο.

Η λύση που επελέγη ήταν μια δέσμη νετρονίων, προερχόμενη από επιταχυντή στο εργαστήριο, να πλήξει την επιλεγμένη περιοχή όπου βρίσκονται τα καρκινικά κύτταρα με αυστηρά ρυθμισμένη ένταση και χρονική διάρκεια για την αποφυγή επιπτώσεων στον οργανισμό.

Σε αντίθεση με την παραδοσιακή μέθοδο η υπό έλεγχο θεραπευτική διαδικασία βασίζεται και πάλι σε πυρηνικές διαδικασίες όμως προκαλεί άμεση καταστροφή καθώς μέρος του υλικού για την «βόμβα» ήδη βρίσκεται στο κύτταρο. Η πυρηνική αντίδραση που πραγματοποιείται είναι η

n + 10B –> 7Li + α

Όπως ισχύει μέχρι τώρα με την κλασσική ακτινοβόληση προκαλείται με έμμεσο τρόπο καταστροφή των καρκινικών κυττάρων καθώς ο μηχανισμός είναι αποκλειστικά η δέσμη που εισέρχεται στον οργανισμό και όχι ο συνδυασμός με χημικό στοιχείο που έχει ενσωματωθεί στο κύτταρο.

Τα αρχικά πειράματα

Εφ όσον συνεχίσει με επιτυχία η ανάπτυξη της μεθόδου τότε θεωρείται ότι δημιουργούνται ελπίδες χρήσης της σε βαρείες μορφές καρκινικών όγκων όπως αυτοί που εμφανίζονται στον εγκέφαλο και γενικώς έχουν μικρό προσδόκιμο ζωής.

Ο αναπληρωτής καθηγητής Alexander Zaboronok στο πανεπιστήμιο Tsukuba της Ιαπωνίας αναφερόμενος στην διαδικασία αυτή σχολίασε ότι με τις κλασσικές μέθοδος είναι αδύνατον να απομακρυνθούν ή και καταστρέφουν πλήρως καρκινικά κύτταρα όγκων που έχουν διασκορπιστεί σε όλο το σώμα.

Αν και το πείραμα των Ρώσων ειδικών πέτυχε σε εργαστηριακή κλίμακα στην πραγματικότητα ειδικοί έχουν απασχοληθεί μαζί της ήδη από τα τέλη του ’70.

Ο Ιάπωνας νευροχειρούργος Hiroshi Hatanaka ήταν ο πρωτοπόρος που πειραματίσθηκε με την επιλεκτική καταστροφή των καρκινικών κυττάρων βασιζόμενος στη πυρηνική σύντηξη Για τις ανάγκες της μελέτης τότε πειραματίσθηκε μέσα σε πυρηνικό αντιδραστήρα.

Όπως αναφέρεται στην ανακοίνωση ένας από τους ασθενείς του Ιάπωνα επιστήμονα έζησε επί 21 χρόνια. Όμως με τα τεχνολογικά δεδομένα της εποχής θεωρήθηκε αδύνατον να χρησιμοποιηθεί σε ευρεία κλίμακα καθώς προαπαιτούσε η εργασία να γίνει μέσα σε πυρηνικές εγκαταστάσεις.

Πριν το ατύχημα στις πυρηνικές εγκατασταθείσες της Fukushima οι Ιάπωνες ειδικοί χρησιμοποιούσαν τον αντιδραστήρα JRR-4 ως πηγή των νετρονίων. Όμως οι προσπάθειες ανεστάλησαν μετά την καταστροφή του αναφέρει ο καθηγητής νευροχειρουργικής Kei Nakai στο πανεπιστήμιο Tsukuba.

Αυτό ήταν και το τέλος καθώς η ιαπωνική κυβέρνηση διέκοψε την χρήση των αντιδραστήρων για ιατρικούς λόγους.

Οι προοπτικές

Από την πλευρά του ο Ρώσος ειδικός ερευνητής Sergei Taskayev, στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής στην Σιβηρία, αναφέρει ότι έπρεπε να διαμορφώσουν την δέσμη ηλεκτρόνιων κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι αρκετή για βομβαρδισμό των καρκινικών κυττάρων όχι περισσότερο από μια ώρα.

Προσφέροντας σημαντικά στο πείραμα οι Ιάπωνες επιστήμονες προμήθευσαν τους Ρώσους συναδέλφους τους με περισσότερο αποτελεσματικά ως προς την περιεκτικότητα Βόριου φάρμακα.

Πάντως προϋπόθεση για να λειτουργήσει η μέθοδος είναι να κατασκευασθούν μικρού μεγέθους ασφαλείς επιταχυντές μόνον για την συγκεκριμένη χρήση αποκλείοντας έτσι οποιαδήποτε σκέψη χρήσης μεγάλων πυρηνικών εγκαταστάσεων.

Στο χρονοδιάγραμμα του πειράματός αναφέρεται ότι το 2017 θα χρησιμοποιηθούν πειραματόζωα με καρκίνο του εγκεφάλου ενώ για το 2018 υπάρχουν ελπίδες ότι η θεραπευτική διαδικασία θα συμπεριλάβει και ανθρώπους.

http://physicsgg.me/2016/03/20/%cf%80%cf%85%cf%81%ce%b7%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%83%cf%8d%ce%bd%cf%84%ce%b7%ce%be%ce%b7-%ce%b5%ce%bd%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%af%ce%bf%ce%bd-%ce%ba%ce%b1%cf%81%ce%ba%ce%af%ce%bd%ce%bf%cf%85/

fig1_sm.gif.7e0cb5c07eae3229ba4fe68ca87d7035.gif

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 μήνες αργότερα...

Το Φιλόδοξο πείραμα σύντηξης αναβάλλεται για πέντε χρόνια. :cheesy:

Λόγω σημαντικών τεχνικών και γραφειοκρατικών εμποδίων, ο Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας ITER, του οποίου η κατασκευή βρίσκεται σε εξέλιξη στη Γαλλία, δεν θα ενεργοποιηθεί πριν από τον Δεκέμβριο του 2025, πέντε χρόνια αργότερα από το προγραμματισμένο, επιβεβαίωσαν οι εταίροι του φιλόδοξου προγράμματος.

Το διοικητικό συμβούλιο του ITER ενέκρινε το νέο χρονοδιάγραμμα που είχε προτείνει το Νοέμβριο ο νέος γενικός διευθυντής του προγράμματος Μπερνάρ Μπιγκό, αναφέρει ο δικτυακός τόπος του Science.

Το συμβούλιο ζήτησε επίσης επιπλέον χρηματοδότηση 4 δισ. ευρώ από τους εταίρους του σχεδίου -ΗΠΑ, Ευρωπαϊκή Ένωση, Κίνα,Ρωσία, Ιαπωνία, Ινδία και Νότιος Κορέα.

Το συνολικό κόστος αναμένεται να υπερβεί τα 18 δισεκατομμύρια ευρώ, καθιστώντας τον ITER ένα από τα ακριβότερα επιστημονικά προγράμματα που έχουν υλοποιηθεί ποτέ.

Λόγω των αντιδράσεων του αμερικανικού Κογκρέσου στη χρηματοδότηση του φιλόδοξου σχεδίου, το διοικητικό συμβούλιο έκανε δεκτό αίτημα των ΗΠΑ για ανεξάρτητες αξιολογήσεις επιμέρους τομέων.

Περίπου ένα εκατομμύριο εξαρτήματα θα πρέπει να συναρμολογηθούν τα επόμενα χρόνια στο Κανταράς της Προβηγκίας, όπου έχει ήδη ξεκινήσει η κατασκευή του κτηρίου που θα στεγάσει τον αντιδραστήρα.

Ανεξάντλητη, καθαρή ενέργεια.

Εδώ και δεκαετίες, η πυρηνική σύντηξη -η αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα- υπόσχεται την παραγωγή ανεξάντλητης καθαρής ενέργειας από ισότοπα υδρογόνου που υπάρχουν σε σχετική αφθονία στο θαλασσινό νερό.

Όμως οι ακραίες συνθήκες που απαιτούν οι αντιδράσεις σύντηξης θέτουν σχεδόν ανυπέρβλητα τεχνικά εμπόδια -στα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί ως σήμερα, η ενέργεια που απαιτείται για λίγα μόνο δευτερόλεπτα πυρηνικής σύντηξης είναι περισσότερη από αυτή που τελικά παράγεται από την αντίδραση.

Αυτό θα μπορούσε να αλλάξει με τον ITER, ο οποίος είναι σχεδιασμένος να προσφέρει ισχύ 500 Megawatt, δέκα φορές υψηλότερη από την ισχύ που θα καταναλώνει.

Το κτήριο στο Κανταράς, μεγαλύτερο από γήπεδο ποδοσφαίρου, θα στεγάσει έναν αντιδραστήρα σύντηξης βασισμένο στο σχεδιασμό tokamak.

Πρόκειται ουσιαστικά για ένα θωρακισμένο κάνιστρο σε σχήμα ντόνατ, χωρητικότητας 840 κυβικών μέτρων, το οποίο θα χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο από ιόντα υδρογόνου σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Οι τεχνικές προδιαγραφές για μια τέτοια διάταξη είναι εξαιρετικά υψηλές: το μαγνητικό πεδίο πρέπει να συγκρατεί το υπέρθερμο πλάσμα μακριά από τα τοιχώματα του αντιδραστήρα, και κάθε ατέλεια θα μπορούσε να αποδειχθεί καταστροφική για το πείραμα.

Οι απαιτήσεις αυτές, σε συνδυασμό με διάφορα γραφειοκρατικά εμπόδια, τα οποία αφορούν για παράδειγμα την εισαγωγή εξαρτημάτων και τους δασμούς, είναι η βασική αιτία για τις μεγάλες καθυστερήσεις.

Ακόμα και αν τα πειράματα ξεκινήσουν το 2025 και δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, η αξιοποίηση της σύντηξης σε εμπορική κλίμακα πιστεύεται ότι θα απαιτούσε μερικές ακόμα δεκαετίες.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500084913

44F38D26A0A46824DA0DB28A205B9033.jpg.55bc8069bb2c099adb78345ec25b324c.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 μήνες αργότερα...

Νέο ρεκόρ στον τομέα της πυρηνικής σύντηξης. :cheesy:

Νέο ρεκόρ στον τομέα της πυρηνικής σύντηξης πέτυχε ο tokamak πυρηνικός αντιδραστήρας σύντηξης Alcator C-Mod την τελευταία ημέρα της λειτουργίας του: Στις 30 Σεπτεμβρίου επιστήμονες και μηχανικοί του Plasma Science and Fusion Center του MIT πραγματοποίησαν ένα σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της «καθαρής» ενέργειας, επιτυγχάνοντας ρεκόρ για την πίεση πλάσματος στον αντιδραστήρα του ινστιτούτου.

Η πίεση πλάσματος είναι απαραίτητο «κλειδί» για την παραγωγή ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη και το νέο αποτέλεσμα του ΜΙΤ είχε ως αποτέλεσμα, για πρώτη φορά την επίτευξη πίεση ίση με δύο ατμόσφαιρες. Τα αποτελέσματα της έρευνας θα παρουσιαστούν σε συνδιάσκεψη της ΙΑΕΑ στο Κιότο της Ιαπωνίας στις 17 Οκτωβρίου, από τον επικεφαλής επιστήμονα Ερλ Μαρμάρ.

Η πυρηνική σύντηξη έχει τη δυνατότητα να παράγει απεριόριστες ποσότητες καθαρής, ασφαλούς, χωρίς ρύπους ενέργεια. Πρόκειται για την ίδια διαδικασία που τροφοδοτεί με ενέργεια τον ήλιο, και μπορεί να αναπαραχθεί σε αντιδραστήρες που εξομοιώνουν τις συνθήκες αυτές σε εξαιρετικά θερμά μίνι «άστρα» πλάσματος (αερίου που έχει υπερθερμανθεί), τα οποία περικλείονται σε μαγνητικά πεδία.

Εδώ και πάνω από 50 χρόνια είναι γνωστό πως για να γίνει βιώσιμη η σύντηξη στη Γη, το πλάσμα πρέπει να είναι απίστευτα θερμό, να είναι σταθερό υπό μεγάλη πίεση και να περικλείεται σε μια σταθερή δομή. Η επιτυχής σύντηξη επίσης προϋποθέτει τρεις παράγοντες- η σωματιδιακή πυκνότητα του πλάσματος, ο χρόνος περιορισμού του και η θερμοκρασία του- να φτάσουν σε συγκεκριμένο σημείο. Πάνω από αυτό το σημείο, η ενέργεια που απελευθερώνεται υπερβαίνει την ενέργεια που απαιτείται για τη συνέχιση της λειτουργίας του αντιδραστήρα.

Η πίεση, που είναι το προϊόν της πυκνότητας και της θερμοκρασίας, αντιπροσωπεύει περίπου τα 2/3 της όλης πρόκλησης. Διπλασιασμός της πίεσης έχει αποτέλεσμα τον τετραπλασιασμό της παραγωγής ενέργειας.

Στα 23 χρόνια της λειτουργίας του στο ΜΙΤ, ο Alcator C-Mod έχει επανειλημμένα επιτύχει ρεκόρ πίεσης πλάσματος: Το προηγούμενο, στις 1,77 ατμόσφαιρες, είχε επιτευχθεί το 2005. Στο νέο ρεκόρ, των 2,05 ατμοσφαιρών, η θερμοκρασία μέσα στον αντιδραστήρα ξεπέρασε τα 35 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου- θερμοκρασία διπλάσια αυτής στο κέντρο του ήλιου. Το πλάσμα παρήγαγε 300 τρισεκατομμύρια αντιδράσεις πλάσματος ανά δευτερόλεπτο και είχε ισχύ κεντρικού μαγνητικού πεδίο των 5,7 tesla, φέροντας 1,4 εκατ. amps ηλεκτρικού ρεύματος και θερμαινόμενο με πάνω από 4 εκατ. watts ισχύος. Η αντίδραση έλαβε χώρα σε ένα χώρο περίπου ενός κυβικού μέτρου, και το πλάσμα άντεξε για δύο δευτερόλεπτα. Άλλα πειράματα σύντηξης σε παρόμοιους αντιδραστήρες έχουν επιτύχει αυτές τις θερμοκρασίες, αλλά σε πιέσεις κοντά στη μία ατμόσφαιρα.

http://www.naftemporiki.gr/story/1159544/neo-rekor-ston-tomea-tis-purinikis-suntiksis

15.jpg.6b1a1a2b663c49836db804c5966797a9.jpg

alcator-c-mod.jpg.a4868e253ed84f55452532803582f329.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

To 2035 η «ώρα της αλήθειας» για το πείραμα ITER και την πυρηνική σύντηξη. :cheesy:

Μπορεί ένας τεχνητός «μικρός ήλιος» να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα της ανθρωπότητας; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα θα αρχίσει να παίρνει σάρκα και οστά σε 19 χρόνια από σήμερα, όταν θα ξεκινήσει η κανονική λειτουργία του πειράματος ITER στη Νότια Γαλλία, και της ομώνυμης μονάδας που κατασκευάζεται εκεί.

Με βάση το χρονοδιάγραμμα που ενέκρινε ομόφωνα χθες το συμβούλιο το οποίο εποπτεύει τη δημιουργία του εργοστασίου, οι πρώτες αντιδράσεις στη μονάδα θα ξεκινήσουν το 2035. Όπως προβλέπει το χρονοδιάγραμμα, η ολοκλήρωση της κατασκευής της μονάδας θα έχει ολοκληρωθεί αρκετά νωρίτερα, ώστε από το 2025 να ξεκινήσει η δοκιμαστική της λειτουργία.

Ο αντιδραστήρας θα αντιγράφει τον τρόπο με τον οποίο παράγει ενέργεια ο ήλιος, δηλαδή με αντιδράσεις θερμοπυρηνικής σύντηξης, με τις οποίες ενώνονται δύο ελαφριά στοιχεία για να σχηματισθεί ένα βαρύτερο και να παραχθεί ενέργεια. Η ενέργεια αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, ενώ τα στοιχεία που θα χρησιμοποιούνται στη μονάδα θα είναι το δευτέριο και το τρίτιο, δύο ισότοπα του υδρογόνου.

Το δευτέριο υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες στο θαλασσινό νερό, ενώ το τρίτιο μπορεί να παραχθεί εύκολα, από άφθονη «πρώτη ύλη». Επομένως, η σύντηξη υπόσχεται ότι θα μπορεί να εξασφαλίσει ηλεκτρική ενέργεια από «καύσιμα» τα οποία υπάρχουν σε υπερεπάρκεια στον πλανήτη.

Από την άλλη πλευρά, μία τέτοια μονάδα θα παράγει ελάχιστα απόβλητα και δεν θα επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με αέρια του θερμοκηπίου. Κάτι που σημαίνει πως θα είναι πολύ πιο ασφαλής για τον άνθρωπο, αλλά και «φιλικότερη» για τον πλανήτη, από τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια ή τις υπάρχουσες πυρηνικές μονάδες, που λειτουργούν με αντιδράσεις σχάσης.

Το πρόβλημα ωστόσο είναι πως, για να πραγματοποιηθεί η σύντηξη, θα πρέπει τα «καύσιμα» να βρεθούν σε πολύ υψηλή θερμοκρασία, ώστε να μετατραπούν σε μία κατάσταση που ονομάζεται πλάσμα.

Έτσι το ερώτημα στο οποίο θα κληθεί να δώσει την ετυμηγορία του το ITER, και το οποίο ακόμη δεν έχει απαντηθεί από καμία πειραματική διάταξη, είναι κατά πόσο είναι εφικτό τεχνικά η ενέργεια που τελικά θα παραχθεί να είναι περισσότερη από την ενέργεια που πρέπει να καταναλωθεί για να θερμανθούν οι ποσότητες του δευτέριου και του τρίτιου.

Από την εποχή που ξεκίνησε να κατασκευάζεται η μονάδα, το χρονοδιάγραμμα ολοκλήρωσής της έχει αναθεωρηθεί αρκετές φορές, λόγω καθυστερήσεων. Επίσης, στην πορεία έχει αλλάξει και ο προϋπολογισμός του έργου, το οποίο αναμένεται να κοστίσει δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια.

Ακόμη κι έτσι όμως, το ITER θεωρείται από τις χώρες που συμμετέχουν στην κατασκευή του ο καλύτερος τρόπος για να δοκιμασθεί στην πράξη η διαδικασία της ελεγχόμενης πυρηνικής σύντηξης, ώστε να διαπιστωθεί κατά πόσον είναι εφικτή τεχνικά.

http://www.naftemporiki.gr/story/1174558/to-2035-i-ora-tis-alitheias-gia-to-peirama-iter-kai-tin-puriniki-suntiksi

iter.jpg.b5976db09531017ba4643bda48b69b71.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Γερμανία: Θετικές δοκιμές του πειραματικού αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης. :cheesy:

Δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από Αμερικανούς και Γερμανούς ερευνητές επιβεβαιώνουν ότι ο πειραματικός αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης Wendelstein 7-X (W7-X) πράγματι παράγει μαγνητικά πεδία που δίνουν τη δυνατότητα ελεγχόμενων πυρηνικών αντιδράσεων, με υψηλό βαθμό ακρίβειας και εξαιρετικά χαμηλό ποσοστό σφάλματος.

Τα αποτελέσματα των δοκιμών δίνουν νέα ελπίδα ότι η πυρηνική σύντηξη θα αποτελέσει το κλειδί για τον τερματισμό της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα παγκοσμίως.

Η μονάδα W7-X είναι η πρώτη του είδους της που τίθεται σε κανονική λειτουργία. Η διαδικασία που ακολουθείται βασίζεται στην εξομοίωση της λειτουργίας του Ήλιου, ο οποίος αποτελεί ένα φυσικό αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης.

Σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση, η οποία περιλαμβάνει τη διάσπαση του πυρήνα ενός ατόμου σε μικρότερα νετρόνια και πυρήνες, η πυρηνική σύντηξη δημιουργεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας όταν άτομα συντήκονται μαζί σε απίστευτα υψηλές θερμοκρασίες, χωρίς να παράγει ραδιενεργά απόβλητα ή άλλα υποπροϊόντα.

Η ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στη Γερμανία διαπίστωσε ότι ο W7-X παράγει μαγνητικά πεδία ακριβώς όπως προοριζόταν σύμφωνα με τον σχεδιασμό του, δηλαδή ισχυρά και τρισδιάστατα. Οι ερευνητές αρχικά χρησιμοποίησαν θερμαινόμενο ήλιο και στις μεταγενέστερες δοκιμές υδρογόνο για την παραγωγή πλάσματος, με σκοπό να το διατηρήσουν σταθερό για περισσότερα από 30 λεπτά.

Αντί να προσπαθεί να ελέγξει το πλάσμα με ένα απλό δισδιάστατο μαγνητικό πεδίο, όπως οι πιο κοινοί αντιδραστήρες, ο W7-X λειτουργεί με τη δημιουργία τρισδιάστατων, στραμμένων μαγνητικών πεδίων. Αυτό επιτρέπει τον έλεγχο του πλάσματος χωρίς την ανάγκη ηλεκτρικού ρεύματος, προσδίδοντας μεγαλύτερη σταθερότητα.

«Από όσο γνωρίζουμε, πρόκειται για μία άνευ προηγουμένου ακρίβεια, τόσο από την άποψη της κατασκευής μίας συσκευής σύντηξης, όσο και στη μέτρηση της μαγνητικής τοπολογίας», αναφέρει η σχετική έκθεση των ερευνητών. Οι αποδόσεις αυτές, σε συνδυασμό με ένα ποσοστό σφάλματος που εκτιμάται σε λιγότερο από ένα στα 100.000, χαρακτηρίζουν τις δοκιμές του αντιδραστήρα W7-X ως ιστορικές.

Αυτή τη στιγμή υπάρχουν πάνω από δέκα παρόμοια πειράματα σε εξέλιξη παγκοσμίως, αλλά ο αντιδραστήρας W7-X απέδειξε ότι βρίσκεται σε καλό δρόμο ώστε να γίνει η πρώτη μονάδα στη Γη που θα εκμεταλλευτεί αποτελεσματικά αυτή την πηγή ενέργειας, η οποία μπορεί να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα για τις επόμενες γενιές.

http://www.naftemporiki.gr/story/1181625/germania-thetikes-dokimes-tou-peiramatikou-antidrastira-purinikis-suntiksis

wendelstein-7-x.jpg.d0861d5ff953d3ddea88f70732597ba5.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ν. Κορέα: Εντυπωσιακές επιδόσεις αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης. :cheesy:

Ο αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης KSTAR στο Εθνικό Ινστιτούτο Έρευνας Σύντηξης στη Νότια Κορέα έθεσε πρόσφατα ένα νέο εντυπωσιακό ρεκόρ λειτουργίας πλάσματος υψηλής απόδοσης διάρκειας 70 δευτερολέπτων. Η λειτουργία αυτή αποτελεί μια όλο και πιο σταθερή κατάσταση που μας φέρνει πιο κοντά στην πλήρη εμπορική λειτουργία ενός αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης.

Οι νοτιοκορεάτες ερευνητές εργάστηκαν για την κατασκευή του KSTAR για πάνω από μία δεκαετία και ο αντιδραστήρας άρχισε να λειτουργεί πειραματικά το 2008. Σύμφωνα με το ινστιτούτο, η ενέργεια σύντηξης αποτελεί μία βέλτιστη εναλλακτική λύση των «βρώμικων» πηγών ενέργειας, όπως τα ορυκτά καύσιμα, καθώς η σύντηξη είναι καθαρή, αποδοτική, και ανεξάντλητη. Λόγω της αφθονίας της εναλλακτικής αυτής πηγής ενέργειας, το ινστιτούτο την αποκαλεί ως «ενέργεια ειρήνης», υποστηρίζοντας ότι η σύντηξη δεν θα προκαλέσει συγκρούσεις μεταξύ διαφόρων κρατών, όπως για παράδειγμα το πετρέλαιο.

Η πυρηνική σύντηξη είναι ασφαλέστερη από την πυρηνική σχάση, την αντίδραση που χρησιμοποιείται στους σύγχρονους σταθμούς πυρηνικής ενέργειας, γιατί δεν παράγει ραδιενεργά απόβλητα ή άλλα βλαβερά υποπροϊόντα. Σε αντίθεση με την πυρηνική σχάση, η οποία περιλαμβάνει τη διάσπαση του πυρήνα ενός ατόμου σε μικρότερα νετρόνια και πυρήνες, η πυρηνική σύντηξη δημιουργεί τεράστιες ποσότητες ενέργειας όταν άτομα συντήκονται μαζί σε απίστευτα υψηλές θερμοκρασίες.

«Το παγκόσμιο ρεκόρ για το πλάσμα υψηλής απόδοσης, που ξεπέρασε το ένα λεπτό λειτουργίας, έδειξε ότι ο KSTAR αντιπροσωπεύει την πρωτοπορία στην τεχνολογία λειτουργίας πλάσματος σε σταθερή κατάσταση σε έναν υπεραγωγό. Πρόκειται για ένα τεράστιο βήμα προόδου για την υλοποίηση ενός κανονικού αντιδραστήρα σύντηξης», αναφέρει η δήλωση του ινστιτούτου.

Η Νότια Κορέα είναι μέλος του έργου Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας (ITER), μιας διεθνούς προσπάθειας για την κατασκευή ενός εμπορικού αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης στην οποία συμμετέχουν επίσης οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ευρωπαϊκή Ένωση, η Κίνα, η Ιαπωνία, η Ινδία και η Ρωσία.

http://www.naftemporiki.gr/story/1185084/n-korea-entuposiakes-epidoseis-antidrastira-purinikis-suntiksis

antidrastiras-purinikis-suntiksis-kstar.jpg.ca47af61efd54a19f750e113927cd7a2.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 4 μήνες αργότερα...

Ρεύμα από πυρηνική σύντηξη το 2030 υπόσχεται βρετανική εταιρεία. :cheesy:

Η αντίστροφη μέτρηση ξεκίνησε για τη βρετανική εταιρεία Tokamak Energy και τον «οδικό χάρτη» που έχει καταρτίσει, με τελικό σκοπό από το 2030 να αρχίσει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από πυρηνική σύντηξη, η οποία θα διοχετεύεται στο δίκτυο.

Ορόσημο σε αυτό τον «χάρτη» ήταν η ολοκλήρωση του ST40, ενός πρωτότυπου αντιδραστήρα που η Tokamak Energy έθεσε σε λειτουργία την περασμένη εβδομάδα.

Στόχος της εταιρείας είναι με τον ST40 να αποδείξει το 2018 πως λειτουργεί στην πράξη το σχέδιο αντιδραστήρα που έχει επινοήσει. Αν περάσει αυτό το στάδιο με επιτυχία, τότε το 2025 με τον αντιδραστήρα θα ξεκινήσει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια, ώστε μία 5ετία αργότερα να τον αξιοποιήσει σαν μία κανονική μονάδα ηλεκτροπαραγωγής, για την τροφοδοσία του δικτύου.

Το γεγονός ότι ο ST40 βασίζεται στην πυρηνική σύντηξη σημαίνει πως αντιγράφει τον τρόπο που παράγει ενέργεια ο Ήλιος, όπου δύο ελαφριά στοιχεία ενώνονται για να σχηματισθεί ένα βαρύτερο. Η σύντηξη θεωρείται πως μπορεί να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα της ανθρωπότητας, κατά πρώτον επειδή τα απαραίτητα “καύσιμα” υπάρχουν σε υπερεπάρκεια στον πλανήτη.

Παράλληλα, ένας αντιδραστήρας όπως ο ST40 θα παράγει ελάχιστα απόβλητα και δεν θα επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με αέρια του θερμοκηπίου. Επομένως, θα είναι πολύ πιο ασφαλής για τον άνθρωπο και πιο «φιλικός» για τον πλανήτη, σε σχέση με τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια ή τις υπάρχουσες πυρηνικές μονάδες, που λειτουργούν με πυρηνικές αντιδράσεις σχάσης.

Η δυσκολία όμως για την αξιοποίηση της πυρηνικής σύντηξης είναι ότι θα πρέπει τα «καύσιμα» να θερμανθούν σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία, ώστε να μετατραπούν σε μία κατάσταση που ονομάζεται πλάσμα. Έτσι, το κρίσιμο ερώτημα στο οποίο θα πρέπει να απαντήσει ο ST40 είναι κατά πόσο το σχέδιο της Tokamak Energy για τον αντιδραστήρα εξασφαλίζει πως η ενέργεια που τελικά θα παράγεται θα είναι περισσότερη από την ενέργεια που πρέπει να καταναλωθεί για να θερμανθούν τα «καύσιμα».

Με την έναρξη της λειτουργίας του, ο αντιδραστήρας κατάφερε να αναπτύξει αρκετά υψηλά θερμοκρασία, ώστε τα αέρια στο εσωτερικό του να έρθουν σε κατάσταση πλάσματος. Το επόμενο βήμα θα γίνει το φθινόπωρο, με την αύξηση της θερμοκρασίας στους 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, ώστε έναν χρόνο αργότερα να γίνει η δοκιμή δημιουργίας πλάσματος στους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου – που είναι απαραίτητοι για να ξεκινήσουν οι αντιδράσεις σύντηξης.

Ο Ντέιβιντ Κίνγχαμ, CEO της Tokamak Energy, χαρακτήρισε την “πρεμιέρα” του ST40 ως μία σημαντική ημέρα για την προοπτική παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, τόσο για τη Βρετανία όσο και για τον υπόλοιπο κόσμο.

«Αποκαλύπτουμε την πρώτη διάταξη ελεγχόμενης σύντηξης που σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και λειτουργεί από μία ιδιωτική εταιρεία. Ο ST40 είναι ένα μηχάνημα που θα αποδείξει πως οι θερμοκρασίες για πυρηνική σύντηξη -της τάξης των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου- μπορούν να επιτευχθούν σε μικρούς και οικονομικά βιώσιμους αντιδραστήρες. Με αυτό τον τρόπο, η παραγωγή ενέργειας από σύντηξη θα επιτευχθεί σε μερικά χρόνια, και όχι σε δεκαετίες», συμπλήρωσε.

http://www.naftemporiki.gr/story/1230683/reuma-sto-diktuo-ilektrismou-apo-puriniki-suntiksi-to-2030-uposxetai-bretaniki-etaireia

15.jpg.8c33df805002eabb2f390e2e712fdff4.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 6 μήνες αργότερα...

Η πρωτοποριακή σύντηξη κουάρκ παράγει δεκαπλάσια ενέργεια από την πυρηνική σύντηξη. :cheesy:

Ομάδα φυσικών από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ και το Πανεπιστήμιο του Σικάγο ανακάλυψαν ότι η σύντηξη κουάρκ μπορεί να παράγει περισσότερη ενέργεια από την πυρηνική σύντηξη.

Αν και οι επιστήμονες ανησυχούσαν αρχικά για την πιθανή καταστροφική δύναμη της σύντηξης κουάρκ, και ήταν επιφυλακτικοί για τη δημοσιοποίηση της ανακάλυψής τους, κατέληξαν τελικά ότι η ακόμα θεωρητική διαδικασία είναι ασφαλής για χρήση. Το νέο είδος αντίδρασης, το οποίο μπορεί να αποδώσει έως και δέκα φορές μεγαλύτερη ενέργεια από την πυρηνική σύντηξη, ίσως αποτελέσει την πολυπόθητη πηγή ανεξάντλητης καθαρής ενέργειας στο μέλλον.

Μια αντίδραση σύντηξης, είτε πυρηνική είτε κουάρκ, συμβαίνει όταν δύο ή περισσότεροι ατομικοί πυρήνες βρίσκονται αρκετά κοντά ο ένας στον άλλο ώστε να σχηματίσουν τουλάχιστον έναν διαφορετικό ατομικό πυρήνα και υποατομικά σωματίδια. Στη σύντηξη, τα εμπλεκόμενα αντιδραστήρια και προϊόντα απελευθερώνουν μια τεράστια ποσότητα ενέργειας, η οποία μπορεί θεωρητικά να συγκομιστεί ως σχεδόν απεριόριστη καθαρή ενέργεια.

Μία αντίδραση κουάρκ περιλαμβάνει την σύντηξη των κάτω κουάρκ, με αποτέλεσμα ένα μεγαλύτερο υποατομικό σωματίδιο και τεράστια παραγωγή ενέργειας. Η αντίδραση είναι τόσο ισχυρή ώστε είναι δυνητικά ισχυρότερη από την αντίδραση στο κέντρο μιας εκρηγνυόμενης βόμβας υδρογόνου.

Ωστόσο, οι εκρήξεις από βόμβες υδρογόνου αποκτούν την καταστροφική τους δύναμη από αλυσιδωτές αντιδράσεις. Η σύντηξη κουάρκ φαίνεται ότι δεν θα μπορούσε να είναι επικίνδυνη, επειδή τα κάτω κουάρκ εξαφανίζονται ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου αφού σχηματιστούν. Συνεπώς δεν υπάρχει αρκετός χρόνος για αυτά τα υποατομικά σωματίδια να σχηματίσουν μια αλυσιδωτή αντίδραση.

Αν και η σύντηξη κουάρκ παραμένει σε θεωρητικό στάδιο, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι θα μπορούσε να επιτευχθεί στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN της Γενεύης.

http://www.naftemporiki.gr/story/1293459/i-protoporiaki-suntiksi-kouark-paragei-dekaplasia-energeia-apo-tin-puriniki-suntiksi

15.jpg.639b5e8c437350fda178c39c890cfe48.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Διεθνής ερευνητική επιτυχία για το ΤΕΙ Κρήτης. :cheesy:

Στο υψηλής απήχησης περιοδικό Nature Communications δημοσιεύτηκαν στις 23 Νοεμβρίου τα αποτελέσματα έρευνας του Κέντρου Φυσικής Πλάσματος και Laser του Ανωτάτου Τεχνολογικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος Κρήτης.

Πρόκειται για διεθνή ερευνητική επιτυχία από το Κέντρο Φυσικής Πλάσματος και Laser του ΤΕΙ Κρήτης και μέσω της δημοσίευσης του επιστημονικού άρθρου δίδονται στην επιστημονική κοινότητα τα αποτελέσματα της έρευνας που αφορούν στη «μελέτη των μαγνητο-υδροδυναμικών ασταθειών πλάσματος, που παράγονται από τη μετατροπή των στερεών στόχων στην τέταρτη κατάσταση της ύλης δηλαδή σε πλάσμα».

«Αυτές οι αστάθειες αποτελούν το βασικό πρόβλημα της επιστήμης, γιατί αντιστέκονται στην απαιτούμενη συμπίεση του πλάσματος που πρέπει να επιτευχθεί για την παραγωγή ενέργειας από σύντηξη πυρήνων υδρογόνου».

Τα αποτελέσματα αποτελούν ένα ακόμα σημαντικό βήμα για την κατανόηση και λύση των προβλημάτων που δημιουργούν αυτές οι αστάθειες, διότι - σύμφωνα με τους επιστήμονες - συνδέουν για πρώτη φορά τις θερμο-ελαστο-μηχανικές ιδιότητες του στερεού, πριν αυτό μετατραπεί σε πλάσμα λόγω της θέρμανσης που υπόκεινται, με τους πρωτογενείς φυσικούς μηχανισμούς που ευθύνονται για τη δημιουργία των ανεπιθύμητων ασταθειών.

Αυτή η σύνδεση δεν είχε μελετηθεί μέχρι σήμερα, λόγω της πολυπλοκότητας των φυσικών νόμων που εμπλέκονται. Τα αποτελέσματα των ερευνών των επιστημόνων του Κέντρου Φυσικής Πλάσματος και Laser, συμβάλλουν σημαντικά στις προσπάθειες της επιστημονικής κοινότητας διεθνώς για την κατανόηση των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της δημιουργίας και συμπίεσης του πλάσματος, με στόχο την αδρανειακή σύντηξη για παραγωγή ενέργειας - και για το λόγο αυτό δημοσιεύονται στο υψηλού κύρους επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.

Όπως ανέφερε μέλος της ερευνητικής ομάδας, «για να γίνει πιο κατανοητό αυτό που εμείς βρήκαμε, μπορούμε να πούμε ότι, είναι δύο οι διαδικασίες παραγωγής ενέργειας από τους πυρήνες των ατόμων: Αυτές της σχάσης, όπου όμως υπάρχει το πρόβλημα της μη ελεγχόμενης αλυσιδωτής αντίδρασης (βλέπε πυρηνική ενέργεια και προβλήματα μετά από κάποιο ατύχημα όπως στην Φουκοσίμα) και η διαδικασία παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης, που είναι η διεργασία συνένωσης ελαφριών πυρήνων υδρογόνου - μια διαδικασία όμως εξαιρετικά δύσκολη».

«Το πρόβλημα στη διαδικασία αυτή είναι πως πρέπει να περιορισθεί το πλάσμα και οι μαγνητο-υδροδυναμικές αστάθειες του πλάσματος. Η μελέτη αφορούσε στο πρόβλημα αυτό. Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι αρχικές συνθήκες μετατροπής της ύλης, παίζουν ρόλο στον έλεγχο των μαγνητο-υδροδυναμικών ασταθειών σε όλη τη διαδικασία της παραγωγής ενέργειας. Ανοίξαμε κάτι που μέχρι σήμερα δεν ήταν κοινά παραδεχτό. Ουσιαστικά δηλαδή, βρήκαμε και αποδείξαμε, πως αν μπορέσεις να δώσεις ενέργεια με ελεγχόμενο τρόπο, τότε ίσως μπορείς να ελέγξεις αυτές τις αστάθειες του πλάσματος», τόνισε.

Το Κέντρο Φυσικής Πλάσματος και Laser του Ανωτάτου Τεχνολογικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος Κρήτης είναι το 1ο ΤΕΙ στη χώρα που αμιγώς παρήγαγε έρευνα που δημοσιεύει το περιοδικό Nature Communications, και για την οποία επιστημονικός υπεύθυνος ήταν ο καθηγητής Μιχάλης Ταταράκης.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500178176

0C2799223C0F67A2FC3560CEE72F9600.jpg.c544325957fb1f5ab0ce9415d2d83cd3.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 μήνες αργότερα...

Επιστήμονες λύνουν το «μυστήριο» της σφαιρικής αστραπής. :cheesy:

Το φαινόμενο της σφαιρικής αστραπής (ball lightning) παρατηρείται εδώ και αιώνες, ωστόσο αποτελούσε πάντα μυστήριο για τους επιστήμονες. Αυτό ενδεχομένως να αλλάζει χάρη στη δουλειά επιστημόνων του Amherst College και του Aalto University, που κατάφεραν να δημιουργήσουν, για πρώτη φορά, ένα τρισδιάστατο «skyrmion» εντός κβαντικού αερίου. Το «skyrmion» είχε προβλεφθεί σε θεωρητικό επίπεδο πριν από 40 χρόνια, αλλά είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται πειραματικά.

Μέσα σε εξαιρετικά αραιό και ψυχρό κβαντικό αέριο, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν «κόμπους» που αποτελούνται από τις μαγνητικές «στιγμές», ή spins, των ατόμων- συστατικών. Οι «κόμποι» αυτοί παρουσιάζουν πολλά από τα χαρακτηριστικά της σφαιρικής αστραπής, που κάποιοι επιστήμονες θεωρούν πως αποτελείται από μπλεγμένες ροές ηλεκτρικών ρευμάτων. Η ύπαρξη τέτοιων «κόμπων» θα μπορούσε να αποτελεί τον λόγο που η σφαιρική αστραπή- στην ουσία μια μπάλα πλάσματος- μπορεί να διαρκεί πολύ περισσότερο από μια «κανονική» αστραπή. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέους τρόπους συντήρησης/ διατήρησης πλάσματος σε σταθερή μορφή σε μελλοντικούς αντιδραστήρες σύντηξης.

«Είναι αξιοσημείωτο που μπορέσαμε να δημιουργήσουμε τον συνθετικό ηλεκτρομαγνητικό κόμπο, μια κβαντική σφαιρική αστραπή- στην ουσία με μόλις δύο ηλεκτρικά ρεύματα τα οποία κυκλοφορούν αντίστροφα. Οπότε, ίσως είονι δυνατόν μια φυσική σφαιρική αστραπή να προκύπτει σε μια φυσιολογική αστραπή» λέει ο Dr. Μίκο Μοτόνεν, επικεφαλής της θεωρητικής έρευνας στο Aalto University.

Τα δυναμικά χαρακτηριστικά του κβαντικού αερίου αντιστοιχούν σε αυτά ενός φορτισμένου σωματιδίου που αντιδρά στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία μιας σφαιρικής καταιγίδας. «Το κβαντικό αέριο ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, όπου σχηματίζει συμπύκνωμα Μπόζε- Αϊνστάν: Όλα τα άτομα στο αέριο καταλήγουν σε κατάσταση ελάχιστης ενέργειας. Σε αυτή την κατάσταση δεν συμπεριφέρεται ως συνηθισμένο αέριο πια, αλλά σαν ένα μεμονωμένο, γιγαντιαίο άτομο» εξηγεί ο καθηγητής Ντέιβιντ Χολ, επικεφαλής του πειράματος στο Amherst College.

Ένα skyrmion δημιουργείται πρώτα μέσω της πόλωσης του spin του κάθε ατόμου έτσι ώστε να «δείχνει» προς τα επάνω, σε ένα εφαρμοσμένο φυσικό μαγνητικό πεδίο. Μετά το εφαρμοσμένο πεδίο αλλάζει απότομα με τέτοιον τρόπο που εμφανίζεται στη μέση του συμπυκνώματος ένα σημείο όπου το πεδίο εξαφανίζεται. Στη συνέχεια, τα spin των ατόμων αρχίζουν να περιστρέφονται στη νέα κατεύθυνση του εφαρμοσμένου πεδίου στις αντίστοιχες τοποθεσίες τους. Από τη στιγμή που το μαγνητικό πεδίο «βλέπει» προς όλες τις δυνατές κατευθύνσεις κοντά στο «σημείο μηδέν», τα spins σχηματίζουν έναν «κόμπο». Αυτή η δομή κόμπου του skyrmion αποτελείται από συνδεδεμένες «κουλούρες», στην καθεμία από τις οποίες όλα τα spins «δείχνουν» προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Ο κόμπος αυτός μπορεί να χαλαρώσει ή να μετακινηθεί, αλλά δεν λύνεται.

Αν η κατεύθυνση του spin αλλάζει στον χώρο, η ταχύτητα του συμπυκνώματος ανταποκρίνεται, όπως θα συνέβαινε για ένα φορτισμένο σωματίδιο σε ένα μαγνητικό πεδίο. Η δομή αυτή δημιουργεί ένα τεχνητό μαγνητικό πεδίο, το οποίο αντιστοιχεί πλήρως στο μαγνητικό πεδίο ενός μοντέλο σφαιρικής αστραπής.

«Χρειάζονται περισσότερες έρευνες για να ξέρουμε εάν είναι ή όχι δυνατόν να δημιουργήσουμε μια αληθινή σφαιρική αστραπή με τέτοια μέθοδο. Περαιτέρω μελέτες θα οδηγούσαν στην εύρεση μιας λύσης για να κρατείται το πλάσμα μαζί αποτελεσματικά και να ανοίξει έτσι ο δρόμος για πιο σταθερούς αντιδραστήρες σύντηξης» λέει ο Μοτόνεν.

http://www.naftemporiki.gr/story/1327613/epistimones-lunoun-to-mustirio-tis-sfairikis-astrapis-anoigontas-ton-dromo-gia-antidrastires-suntiksis

epistimones-lunoun-mustirio-sfairikis-astrapis.jpg.823eafc528355d517ef2d18bb26035e7.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη σε 15 χρόνια. :cheesy:

Το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) ανακοίνωσε ότι θα συνεργασθεί με τη νέα ιδιωτική αμερικανική εταιρεία Commonwealth Fusion Systems (CFS), προκειμένου σε 15 χρόνια να έχει αναπτυχθεί η τεχνολογία για την παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, την ενέργεια του Ήλιου και των άλλων άστρων.

Είναι ένα όνειρο δεκαετιών, που τώρα φαίνεται να έρχεται πιο κοντά στην υλοποίησή του.

Στόχος είναι μέσα στην επόμενη 15ετία να έχει κατασκευασθεί το πρώτο πιλοτικό εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής, που θα χρησιμοποιεί την πυρηνική σύντηξη (το αντίστροφο της πυρηνικής σχάσης που χρησιμοποιείται στις πυρηνικές βόμβες και στα πυρηνικά εργοστάσια σήμερα), προκειμένου να παράγει απεριόριστη «καθαρή» ενέργεια, που δεν απαιτεί καύση και δεν θα μολύνει το περιβάλλον.

Η πυρηνική σύντηξη βασίζεται στη συγχώνευση ατόμων υδρογόνου, που δημιουργούν το βαρύτερο ήλιο και παράλληλα απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε «καθαρό» ηλεκτρισμό. Μια διαδικασία που δεν εκπέμπει άνθρακα στην ατμόσφαιρα και δεν επιδεινώνει την κλιματική αλλαγή.

Σήμερα η πιο προχωρημένη προσπάθεια παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη είναι ο «Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας» (ITER) που κατασκευάζεται στη νότια Γαλλία. Είναι ένα φιλόδοξο πρόγραμμα που έχει σχεδιασθεί για να παράγει 100 μεγαβάτ θερμότητας, όμως έχει γνωρίσει διαδοχικές καθυστερήσεις και μεγάλες υπερβάσεις κόστους στην πορεία, ενώ επιπλέον δεν θα μετατρέπει άμεσα τη θερμότητα σε ηλεκτρισμό.

Η νέα συμμαχία ΜΙΤ-CFS, που έχει ήδη εξασφαλίσει χρηματοδότηση 50 εκατομμυρίων δολαρίων έως τώρα από την ιταλική ενεργειακή εταιρεία ΕΝΙ, θα αξιοποιήσει μια νέα γενιά ισχυρότερων υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας που θα δημιουργούν ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, το οποίο θα συγκρατεί αιωρούμενο το καυτό πλάσμα «καυσίμου» (υδρογόνου) στην καρδιά του θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα.

Αυτό θα επιτρέψει στον αντιδραστήρα να είναι πολύ μικρότερος σε όγκο σε σχέση με τον αντιδραστήρια του ITER (μόλις το ένα εξηκοστό πέμπτο), καθώς επίσης φθηνότερος και πιο εύχρηστος. Συνολικά, με βάση τα αμερικανικά σχέδια, η υπό ανάπτυξη μονάδα ηλεκτροπαραγωγής από πυρηνική σύντηξη θα είναι μόνο το ένα πέμπτο σε μέγεθος σε σχέση με την αντίστοιχη σχεδιαζόμενη μονάδα του ITER - και αυτό θα αποτελεί μεγάλο συγκριτικό πλεονέκτημα, όταν φθάσει η στιγμή της εμπορικής αξιοποίησης.

Σε πρώτη φάση, σύμφωνα με το «Nature» και το «MIT News», μέσα την επόμενη τριετία, 30 εκατ. δολάρια θα επενδυθούν σε έρευνα στο ΜΙΤ, με στόχο τη μετατροπή των υπεραγωγών στους ισχυρότερους παγκοσμίως ηλεκτρομαγνήτες υψηλής απόδοσης.

Η θερμοπυρηνική σύντηξη απαιτεί θερμοκρασίες εκατοντάδων εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, μεγαλύτερων από ό,τι στο κέντρο του Ήλιου, τις οποίες όμως είναι αδύνατο να αντέξει οποιοδήποτε υλικό. Για να επιτευχθεί αυτό, πρέπει να δημιουργηθούν πανίσχυρα μαγνητικά πεδία που θα συγκρατούν στο κενό, χωρίς να αγγίζει τα τοιχώματα του αντιδραστήρα, το καυτό πλάσμα, δηλαδή τη «σούπα» των υποατομικών σωματιδίων. Τα νέα υπεραγώγιμα υλικά από το οξείδιο YBCO, που αντέχουν μεγάλες θερμοκρασίες, καθιστούν πιο εύκολη τη δημιουργία τέτοιων μαγνητών, που θα είναι μικρότεροι σε μέγεθος αλλά πιο ισχυροί.

Στη συνέχεια, μέσα στην επόμενη δεκαετία, οι ερευνητές του Κέντρου Επιστήμης Πλάσματος και Σύντηξης του ΜΙΤ στοχεύουν να αναπτύξουν τον πρώτο στον κόσμο αντιδραστήρα «τσέπης» πυρηνικής σύντηξης με την ονομασία SPARC (μετεξέλιξη του σχεδίου του αντιδραστήρα «τόκαμακ» του ITER), ο οποίος θα παράγει περισσότερη θερμική ενέργεια (100 MW) από όση θα καταναλώνει.

Τελικά, στην τρίτη φάση, σε 15 χρόνια από σήμερα, ελπίζουν να έχουν μετατρέψει τον αντιδραστήρα SPARC σε ένα πιλοτικό εργοστάσιο ισχύος 200 μεγαβάτ, που θα μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική και το οποίο θα διασυνδεθεί με το δίκτυο ηλεκτρισμού.

Ο ITER αναμένεται να έχει λειτουργήσει έως το 2035, ενώ ο SPARC νωρίτερα. Κατά κάποιο τρόπο, ξεκινά μια κούρσα ανταγωνισμού ανάμεσα στους δύο αντιδραστήρες. Μια άλλη βρετανική εταιρεία, η Tokamak Energy, προσπαθεί επίσης να αναπτύξει μια παρόμοια τεχνολογία, αξιοποιώντας και αυτή τους νέους υπεραγωγούς, όμως το εγχείρημα του ΜΙΤ θεωρείται πιο πολλά υποσχόμενο.

Αντίθετα με το ουράνιο ή το πλουτώνιο που χρησιμοποιούνται ως πυρηνικά καύσιμα στους σημερινούς πυρηνικούς αντιδραστήρες σχάσης για ηλεκτροπαραγωγή, το υδρογόνο, που θα είναι το καύσιμο για τους αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης, δεν πρόκειται ποτέ να αποτελέσει είδος σε έλλειψη, καθώς υπάρχει σε αφθονία παντού. Επιπλέον, εκτός από το ότι δεν δημιουργεί «αέρια του θερμοκηπίου», η πυρηνική σύντηξη δεν παράγει ούτε επικίνδυνα ραδιενεργά απόβλητα, όπως συμβαίνει με τη σχάση.

http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500204852

30659109_SPARC_limghandler.jpg.abdc8c5658ee5e93f87630fe1dc90f8b.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 4 εβδομάδες αργότερα...

Ευρεσιτεχνία για επαναστατικό αντιδραστήρα σύντηξης στη Lockheed Martin. :cheesy:

Μία ευρεσιτεχνία η οποία θα μπορούσε να σχετίζεται με έναν δυνάμει επαναστατικό αντιδραστήρα σύντηξης (CFR- Compact Fusion Reactor) κατοχύρωσε η Lockheed Martin.

Το αίτημα για την ευρεσιτεχνία υποβλήθηκε το 2014 και το κείμενο έχει ημερομηνία έκδοσης 15 Φεβρουαρίου 2018. Σε αυτό περιγράφονται τεχνικά χαρακτηριστικά ως προς τα «encapsulating magneting fields for plasma confinement» (μαγνητικά πεδία εγκιβωτισμού για περιορισμό πλάσματος) – ένα τμήμα του συστήματος περιορισμού πλάσματος για αντιδραστήρες σύντηξης.

Την ευρεσιτεχνία επισήμανε ο Στίβεν Τριμπλ, δημοσιογράφος του Flightglobal. Όπως σημειώνει το The Drive, εάν το σχετικό πρόγραμμα προχωρά όπως ήταν προγραμματισμένο, η εταιρεία θα μπορούσε να παρουσιάσει κάποια στιγμή μέσα στο επόμενο έτος ένα πρωτότυπο σύστημα μεγέθους κοντέινερ και ικανού να τροφοδοτεί μα ενέργεια ένα αεροπλανοφόρο κλάσης Nimitz ή 80.000 σπίτια.

Το 2014 η εταιρεία είχε προκαλέσει αίσθηση ανακοινώνοντας ότι εργάζεται πάνω στο συγκεκριμένο project, το οποίο είχε αναλάβει το τμήμα Skunk Works. Τότε ο Τόμας Μαγκουάιρ, επικεφαλής του Compact Fusion Project είχε πει ότι στόχος ήταν ένας λειτουργικός αντιδραστήρας εντός πέντε ετών και ένα σχέδιο ικανό για παραγωγή εντός 10 ετών.

Η πυρηνική σύντηξη γενικά θεωρείται μια πολύ πιο ασφαλής διαδικασία από τη σχάση: Στην ουσία πρόκειται για τη δημιουργία ενέργειας αναπαράγοντας πυρηνικές αντιδράσεις παρόμοιες με αυτές που θερμαίνουν τον Ήλιο.

Η πυρηνική σύντηξη συμβαίνει όταν δύο εξαιρετικά θερμά άτομα συγκρούονται και οι πυρήνες τους ενώνονται και σχηματίζουν έναν τελικό πυρήνα, απελευθερώνοντας παράλληλα τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Αντίθετα με την πυρηνική σχάση, που χρησιμοποιείται από τους σύγχρονους αντιδραστήρες, η σύντηξη δεν απελευθερώνει βλαβερά ραδιενεργά υλικά, αποτελώντας καθαρή μορφή ενέργειας. Επίσης, εφόσον δεν απαιτεί τα συνηθισμένα σχάσιμα υλικά, είναι πολύ πιο δύσκολο να χρησιμοποιηθεί για τους σκοπούς προγραμμάτων πυρηνικών όπλων, κάτι που με τη σειρά του θα επέτρεπε την εξάπλωση της χρήσης του συγκεκριμένου είδους ενέργειας στον κόσμο, ικανοποιώντας τις ολοένα και αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις του πλανήτη. Το απαιτούμενο καύσιμο επίσης θα υπήρχε σε αφθονία, καθώς το θαλασσινό νερό αποτελεί σχεδόν απεριόριστη πηγή δευτερίου, ενώ υπάρχουν επαρκείς πηγές λιθίου για την παραγωγή τριτίου.

Πάντως, όπως υπογραμμίζει το The Drive, είναι ακόμα μακρύς ο δρόμος μέχρι να φανεί εάν ο αντιδραστήρας της Lockheed Martin θα γίνει πραγματικότητα: Αφ'ενός πολλοί άλλοι έχουν προσπαθήσει ανά τις δεκαετίες (σχεδόν για έναν αιώνα), χωρίς επιτυχία, αφ'ετέρου η συγκεκριμένη ευρεσιτεχνία δεν δείχνει από μόνη της πως η εταιρεία βρίσκεται κοντά- ενώ το 2014, μετά την αίσθηση που είχε προκληθεί στα ΜΜΕ, τα Skunk Works παρουσιάζονται ιδιαίτερα μυστικοπαθή όσον αφορά στο εν λόγω εγχείρημα.

http://www.naftemporiki.gr/story/1337640/euresitexnia-gia-epanastatiko-antidrastira-suntiksis-stilockheed-martin

euresitexnia-gia-epanastatiko-antidrastira-suntiksis-sti-lockheed-martin.jpg.9d45b1d43180d0a316375b79ed47b787.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 έτος αργότερα...

Πρωτοποριακό σχέδιο για αντιδραστήρα σύντηξης. :cheesy:

Η ενέργεια μέσω σύντηξης αποτελεί μία από τις πλέον υποσχόμενες προοπτικές της σύγχρονης επιστήμης και τεχνολογίας, ωστόσο μέχρι τώρα ένα από τα βασικότερα προβλήματα ήταν ο οικονομικός παράγοντας, καθώς τα κόστη απλά είναι ασύμφορα σε σχέση με συστήματα που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα.

Αυτό φιλοδοξούν να αλλάξουν ερευνητές του University of Washington (UW), που δημιούργησαν ένα concept που, εάν φτάσει σε κλίμακα το μέγεθος ενός μεγάλου σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, θα ήταν ανταγωνιστικό σε σχέση με το κόστος ενός σταθμού άνθρακα αντίστοιχων δυνατοτήτων παραγωγής.

Η ομάδα αναμένεται να παρουσιάσει τα αποτελέσματα της δουλειάς της στις 17 Οκτωβρίου στην Fusion Energy Conference της ΙΑΕΑ στην Αγία Πετρούπολη. «Αυτή τη στιγμή, αυτό το σχέδιο έχει τις μεγαλύτερες δυνατότητες παραγωγής οικονομικής ενέργειας σύντηξης σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο concept» δήλωσε χαρακτηριστικά ο Τόμας Τζάρμπο, καθηγητής Αεροναυτικής και Αστροναυτικής, καθώς και Φυσικής του UW.

Ο αντιδραστήρας, ο οποίος αποκαλείται dynomak, ξεκίνησε ως project μιας τάξης στην οποία δίδασκε ο Τζάρμπο πριν δύο χρόνια. Μετά τη τέλος της, ο Τζάρμπο και ο διδακτορικός φοιτητής Ντέρεκ Σάδερλαντ – ο οποίος προηγουμένως είχε δουλέψει πάνω στον σχεδιασμό αντιδραστήρων στο ΜΙΤ- συνέχισαν την ανάπτυξη της ιδέας.

Το σχέδιο βασίζεται στην παρούσα τεχνολογία και δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο εντός κλειστού χώρου για να συγκρατήσει πλάσμα σε ένα σημείο αρκετά για να λάβει χώρα σύντηξη, επιτρέποντας στο καυτό πλάσμα να αντιδράσει και να φλεγεί. Ο αντιδραστήρας θα ήταν σε μεγάλο βαθμό αυτάρκης- δηλαδή θα μπορούσε να θερμαίνει συνεχόμενα το πλάσμα για να διατηρεί θερμοπυρηνικές συνθήκες. Η θερμότητα από τον αντιδραστήρα θα θέρμαινε ένα ψυκτικό το οποίο χρησιμοποιείται για την περιστροφή μιας τουρμπίνας και την παραγωγή ηλεκτρισμού.

«Πρόκειται για μια πολύ πιο κομψή λύση, επειδή το μέσο στο οποίο παράγεις σύντηξη είναι το μέσο στο οποίο επίσης στέλνεις όλο το ρεύμα που απαιτείται για τον περιορισμό του» ανέφερε ο Σάδερλαντ.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίου, που είναι πολύ σημαντικό για να κρατιέται σε λειτουργία ένας αντιδραστήρας σύντηξης. Το σχέδιο του UW είναι γνωστό ως spheromak, δηλαδή παράγει τα περισσότερα μαγνητικά πεδία καθοδηγώντας ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στο ίδιο το πλάσμα. Αυτό μειώνει την ποσότητα των απαιτουμένων αγωγών και πρακτικά επιτρέπει τη μείωση του συνολικού μεγέθους του αντιδραστήρα. Άλλα σχέδια, όπως το γαλλικό πειραματικό Iter πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερα επειδή βασίζονται σε υπεραγώγιμα πηνία στο εξωτερικό της συσκευής, που παρέχουν παρόμοιο μαγνητικό πεδίο. Κατ’επέκταση το σχέδιο του UW είναι πολύ φθηνότερο – σχεδόν το 1/10 του κόστους του Iter- τη στιγμή που παράγει πέντε φορές την ενέργειά του.

Όσον αφορά στη σύγκριση με σταθμούς άνθρακα, ένας σταθμός σύντηξης παραγωγής ενός gigawatt ισχύος θα κόστιζε 2,7 δισ. δολάρια, ενώ ένας άνθρακα αντίστοιχης ισχύος θα είχε κόστος 2,8 δισ., σύμφωνα με την ανάλυση των ερευνητών. Προς το παρόν, το όλο concept έχει το 1/10 του μεγέθους και της ισχύος ενός τελικού «προϊόντος», το οποίο ούτως ή άλλως βρίσκεται ακόμα χρόνια μακριά.

Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ.

http://www.naftemporiki.gr/story/866535/protoporiako-sxedio-gia-antidrastira-suntiksis

protoporiako-sxedio-gia-antidrastira-suntiksis.jpg.1538535b78aea8fc638f07e72eebb990.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Νέο παγκόσμιο ρεκόρ μαγνητικού πεδίου. :cheesy:

Ιάπωνες επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Τόκιο δημιούργησαν το μεγαλύτερο μαγνητικό πεδίο που έχει ποτέ επιτευχθεί έως σήμερα παγκοσμίως σε κλειστό χώρο.

Η ένταση του μαγνητικού πεδίου έφθασε τα 1.200 τέσλα, δημιουργώντας νέο παγκόσμιο ρεκόρ.

Συγκριτικά, το πεδίο αυτό έχει ένταση περίπου 400 φορές μεγαλύτερη από τους ισχυρότερους μαγνήτες των μηχανημάτων μαγνητικής τομογραφίας και 50 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Ισχυρότερα μαγνητικά πεδία έχουν καταγραφεί στο παρελθόν σε πειράματα εξωτερικού χώρου με τη χρήση χημικών εκρηκτικών, αλλά ποτέ με ελεγχόμενο τρόπο σε εσωτερικό χώρο.

Το επίτευγμα ανοίγει νέες δυνατότητες στο πεδίο της φυσικής στερεάς κατάστασης, αλλά και στην προσπάθεια να δημιουργηθούν αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης, που απαιτούν μαγνητικά πεδία τουλάχιστον των 1.000 τέσλα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Νταϊσούκε Νακαμούρα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο Review of Scientific Instruments.

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5044557

http://www.in.gr/2018/09/21/tech/neo-pagkosmio-rekor-magnitikou-pediou/

16.JPG.57949e249bb0c3fb8580690fcf657d59.JPG

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Κινεζικός «τεχνητός ήλιος» ανοίγει τον δρόμο για ενέργεια από σύντηξη. :cheesy:

Σημαντική πρόοδο στον τομέα της ενέργειας από σύντηξη σημείωσε η Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, χρησιμοποιώντας έναν «τεχνητό ήλιο». Πρόκειται για το EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), το οποίο πέτυχε θερμοκρασία ηλεκτρονίων άνω των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου στο πλάσμα του πυρήνα του, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος διάρκειας τεσσάρων μηνών. Η θερμοκρασία αυτή, όπως υπογραμμίζει η ακαδημία σε ανακοίνωσή της, είναι περίπου επταπλάσια αυτής του εσωτερικού του ήλιου, που είναι στα 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Το πείραμα αυτό πραγματοποιήθηκε από την ομάδα του EAST στα Ινστιτούτα Φυσικών Επιστημών Χεφέι, σε συνεργασία με «εγχώριους και διεθνείς συναδέλφους» και η θερμική ενέργεια που επετεύχθη ήταν στα 10 MW.

Το EAST είναι ένας αντιδραστήρας tokamak, που αποτελείται από ένα μεταλλικό «ντόνατ» που εκβάλλει σε κενό και μετά υποδέχεται άτομα υδρογόνου. Τα άτομα αυτά θερμαίνονται με μια σειρά διαφορετικών μεθόδων, για τη δημιουργία πλάσματος που στη συνέχεια συμπιέζεται μέσω μιας σειράς ισχυρών μαγνητών. Το πλάσμα αποκτά τόσο υψηλές θερμοκρασίες και συμπιέζεται τόσο πολύ, που οι συνθήκες μέσα στον αντιδραστήρια γίνονται αντίστοιχες αυτών στον ήλιο, με αποτέλεσμα να σημειώνεται σύντηξη των ατόμων υδρογόνου, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Ελπίζεται πως κάποια στιγμή θα είναι δυνατή η δημιουργία ενός αντιδραστήρα όπου η αντίδραση σύντηξης θα είναι αυτάρκης, με αποτέλεσμα την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από αυτήν που καταναλώνεται.

Το EAST πέτυχε αυτές τις πρωτοφανείς για τα δεδομένα της έρευνας στη σύντηξη θερμοκρασίες και πυκνότητες για περίπου 10 δευτερόλεπτα, συνδυάζοντας τέσσερις διαφορετικές μεθόδους θέρμανσης για δημιουργία του πλάσματος και έναρξη της διαδικασίας σύντηξης. Μεταξύ των σκοπών του πειράματος ήταν η μελέτη τρόπων διατήρησης της σταθερότητας και της ισορροπίας του πλάσματος, του περιορισμού και της μεταφοράς του και της αλληλεπίδρασής του με άλλα σωματίδια. Σε κάθε περίπτωση, η μεγάλη καινοτομία της υπόθεσης είναι πως αποδείχθηκε ότι είναι δυνατή η επίτευξη θερμοκρασιών άνω των 100 εκατ. βαθμών, που απαιτούνται για την ανάπτυξη και αξιοποίηση βιώσιμης τεχνολογίας πυρηνικής σύντηξης για παραγωγή ενέργειας.

Υπενθυμίζεται πως, πέρα από τον «κινεζικό τεχνητό ήλιο», πρόσφατα τον γύρο των διεθνών ΜΜΕ έκανε η είδηση πως εξετάζεται το ενδεχόμενο ενός δορυφόρου-«τεχνητού φεγγαριού» για τον φωτισμό της πόλης του Τσενγκντού στη νοτιοδυτική Κίνα το 2020, προκειμένου να «συμπληρώνει» το φως του φεγγαριού το βράδυ, αντικαθιστώντας έτσι τα φώτα στους δρόμους.

https://www.naftemporiki.gr/story/1414104/kinezikos-texnitos-ilios-anoigei-ton-dromo-gia-energeia-apo-suntiksi

15.jpg.96a2b1c8b23191359b4d8542b566f435.jpg

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

"Τέταρτη κατάσταση της ύλης" θα μπορούσε να είναι το κλειδί για τη δύναμη σύντηξης. :cheesy:

Οι επιστήμονες έχουν κάνει μια πρωτοποριακή ανακάλυψη σχετικά με το πώς συμπεριφέρεται η ύλη στις ακραίες συνθήκες της ηλιακής ατμόσφαιρας. Τα ευρήματά τους εμφανίζονται στη Nature Communications απο ομάδα αστρονόμων από την Ιρλανδία και τη Γαλλία που χρησιμοποίησαν μεγάλες κάμερες ραδιοτηλεσκοπίου και υπεριώδους ακτινοβολίας σε ένα διαστημικό σκάφος της NASA για τη συλλογή δεδομένων. Αυτό που βρήκαν είναι η "τέταρτη κατάσταση της ύλης", που είναι γνωστή ως πλάσμα. Θα μπορούσε ενδεχομένως να κρατήσει το κλειδί για την ανάπτυξη ασφαλών, καθαρών και αποδοτικών γεννητριών πυρηνικής ενέργειας, δήλωσαν οι επιστήμονες. Ενώ το θέμα που βλέπουμε στη Γη συνήθως έρχεται με τη μορφή στερεών, υγρών ή αερίων, η πλειοψηφία του σύμπαντος - είναι πραγματικά κατασκευασμένο από πλάσμα, ένα ασταθές και ηλεκτρικά φορτισμένο υγρό. Ωστόσο, επειδή είναι σπάνιο σε φυσικές συνθήκες στη Γη, το πλάσμα δεν είναι εύκολο να μελετηθεί. Τα ειδικά εργαστήρια στη Γη αναδημιουργούν τις συνθήκες του χώρου, αλλά ο ήλιος είναι ένα ακόμα καλύτερο φυσικό εργαστήριο. "Η ηλιακή ατμόσφαιρα είναι μια εστία ακραίας δραστηριότητας, με θερμοκρασίες πλάσματος πάνω από 1 εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου και σωματίδια που ταξιδεύουν κοντά στο φως "Τα σωματίδια ελαφριάς ταχύτητας λάμπουν φωτεινά στα μήκη κύματος των ραδιοσυχνοτήτων, οπότε εμείς οι ερευνητές είμαστε σε θέση να ανακαλύψουμε τα εξής: «Συνεργαζόμαστε στενά με επιστήμονες στο Παρατηρητήριο του Παρισιού και πραγματοποιούμε παρατηρήσεις του Ήλιου με ένα μεγάλο ραδιοτηλεσκόπιο που βρίσκεται στο Nançay της κεντρικής Γαλλίας. Συνδυάσαμε τις παρατηρήσεις του ραδιοφώνου με τις υπεριώδεις κάμερες στο διαστημικό σκάφος Solar Dynamics Observatory της NASA, για να δείξει ότι το πλάσμα στον ήλιο μπορεί συχνά να εκπέμπει φως ραδιενέργειας που παλμάει σαν φάρος. για δεκαετίες αλλά η χρήση του χώρου και του επίγειου εξοπλισμού μας επέτρεψε να δούμε για πρώτη φορά την εικόνα των ραδιοφωνικών παλμών και να δούμε ακριβώς πώς τα πλάσματα γίνονται ασταθή στην ηλιακή ατμόσφαιρα ». Έχοντας την ευκαιρία να μελετήσει πώς συμπεριφέρεται το πλάσμα στον ήλιο δίνει στους επιστήμονες μια σύγκριση με το πώς συμπεριφέρεται το πλάσμα στη Γη. Υπάρχει μεγάλη προσπάθεια για την κατασκευή ασφαλέστερων, καθαρότερων και πιο αποδοτικών αντιδραστήρων μαγνητικής σύντηξης.

"Η πυρηνική σύντηξη είναι ένας διαφορετικός τύπος παραγωγής πυρηνικής ενέργειας που συνενώνει τα άτομα πλάσματος μαζί, σε αντίθεση με το σπάσιμο τους, όπως η σχάση", δήλωσε ο συνεργάτης του έργου Peter Gallagher, καθηγητής στο DIAS. "Η Fusion είναι πιο σταθερή και ασφαλέστερη και δεν δεν απαιτούν ιδιαίτερα ραδιενεργά καύσιμα · στην πραγματικότητα, μεγάλο μέρος του αποβλήτου από σύντηξη είναι αδρανές ήλιο ».

«Το μόνο πρόβλημα είναι ότι τα πλαστικά πυρηνικής σύντηξης είναι εξαιρετικά ασταθή» Μόλις το πλάσμα αρχίσει να παράγει ενέργεια, κάποια φυσική διαδικασία διακόπτει την αντίδραση, ενώ αυτή η απενεργοποιητική συμπεριφορά είναι σαν εγγενής αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης δεν μπορούν να σχηματίσουν αντιδράσεις - αυτό σημαίνει επίσης ότι το πλάσμα είναι δύσκολο να διατηρηθεί σε μια σταθερή κατάσταση για την παραγωγή ενέργειας.Μελετώντας πώς τα πλάσματα γίνονται ασταθή στον Ήλιο, μπορούμε να μάθουμε πώς να τα ελέγξουμε στη Γη. "Όπως συμβαίνει συχνά, η ομαδική εργασία της Τριαδίας Οι ερευνητές της DIAS με τους Γάλλους συνεργάτες έκαναν μεγάλη διαφορά. "Το Παρατηρητήριο των Παρισίων έχει μια μακρά ιστορία να κάνει ραδιοφωνικές παρατηρήσεις του Ήλιου, που χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1950", δήλωσε ο Δρ Nicole Vilmer, επικεφαλής συνεργάτης στο έργο στο Παρίσι. σε συνεργασία με άλλες ομάδες ραδιοαστρονομίας σε όλη την Ευρώπη, είμαστε σε θέση να κάνουμε πρωτοποριακές ανακαλύψεις όπως αυτή και να συνεχίσουμε την επιτυχία που έχουμε στην ηλιακή ραδιοαστρονομία στη Γαλλία. επιστημονική συνεργασία μεταξύ Γαλλίας και Ιρλανδίας, την οποία ελπίζω ότι θα συνεχιστεί και στο μέλλον ».

Ο Δρ Carley πρόσθεσε: "Η συνεργασία με Γάλλους επιστήμονες βρίσκεται σε εξέλιξη και ήδη σημειώνουμε πρόοδο με τα νεοσυσταθέντα ραδιοτηλεσκόπια στην Ιρλανδία, όπως το Irish Low Frequency Array (I-LOFAR). Το I-LOFAR μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκάλυψη νέων η φυσική του πλάσματος στον Ήλιο σε πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια από πριν, μας διδάσκει πώς συμπεριφέρεται η ύλη και στα δύο πλάσματα στον Ήλιο, εδώ στη Γη και σε ολόκληρο το Σύμπαν γενικά ».

https://asgardia.space/en/news/Matter_Could-Be-Key-to-Fusion-Power

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η ψυχρή σύντηξη παραμένει άπιαστο όνειρο. :cheesy:

Η Google χρηματοδότησε έρευνα αναβίωσης τριών πειραμάτων του παρελθόντος στα οποία υποτίθεται πως πραγματοποιήθηκε ψυχρή σύντηξη

Πριν από τριάντα χρόνια, οι Martin Fleischmann και Stanley Pons έγιναν γνωστοί σε όλο τον κόσμο όταν ισχυρίστηκαν πως κατάφεραν να πραγματοποιήσουν την λεγόμενη «ψυχρή σύντηξη». Την παραγωγή δηλαδή ενέργειας, διαμέσου πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης – όπως αυτές που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό του ήλιου – αλλά σε θερμοκρασίες δωματίου. Αν επιβεβαιώνονταν το πείραμά τους θα λυνόταν το ενεργειακό πρόβλημα διαπαντός. Δυστυχώς όμως τα ευρήματά τους δεν επαναλήφθηκαν ποτέ.

Η έρευνα σχετικά με την ψυχρή σύντηξη μπήκε ξανά στο προσκήνιο χάρη στον αμερικανικό τεχνολογικό κολοσσό, την Google. Σε άρθρο που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature [Revisiting the cold case of cold fusion], Αμερικανοί και Καναδοί ερευνητές που χρηματοδοτήθηκαν από την Google δημοσίευσαν τις προσπάθειές τους να επανεξετάσουν την ψυχρή σύντηξη. Όπως και πολλοί άλλοι ερευνητές στο παρελθόν η ομάδα της Google δεν βρήκε στοιχεία για το φαινόμενο που περιέγραψαν οι Fleischmann και Pons το 1989.

Από το 2015 οι έρευνές τους έδωσαν τρεις προ-δημοσιεύσεις και 10 δημοσιεύσεις με κριτές (συμπεριλαμβανόμενης και της τελευταίας ανασκόπησης στο Nature) που προσφέρουν κάποιες νέες ιδέες για τα υδρίδια μετάλλων, για τις πυρηνικές αντιδράσεις χαμηλών ενεργειών, αλλά και βελτιώσεις στις τεχνικές μέτρησης σε υψηλές θερμοκρασίες.

Οι ερευνητές δηλώνουν ότι η δουλειά τους δεν ολοκληρώθηκε ακόμη, υπάρχουν κι άλλα που μπορούν να γίνουν και ότι … ίσως μέσα από την έρευνα αυτή να προκύψει η ποθητή ενεργειακή ανακάλυψη.

Η πυρηνική σύντηξη συμβαίνει όταν ζεύγη ελαφρών πυρήνων συνενώνονται για να σχηματίσουν έναν νέο πυρήνα απελευθερώνοντας ενέργεια. Στο εσωτερικό του ήλιου, οι πυρήνες υδρογόνου διαμέσου διαδοχικών πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης μετατρέπονται σε πυρήνες ηλίου και ενέργεια. Αν μπορούσαμε να κάνουμε το ίδιο και στη Γη θα λύναμε το ενεργειακό πρόβλημα και μάλιστα χωρίς μόλυνση του περιβάλλοντος. (Ως παραπροϊόν, η σύντηξη στη Γη μπορεί επίσης να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της παγκόσμιας έλλειψης του στοιχείου ηλίου).

Αλλά η παραγωγή ενέργειας με πυρηνική σύντηξη στη Γη είναι δύσκολη. Πρώτα απ’ όλα πρέπει οι πυρήνες που ενώνονται να βρεθούν πολύ κοντά ώστε να υπερνικήσουν το φράγμα Coulomb. Η διέλευση αυτού του φραγμού και η πραγματοποίηση της σύντηξης είναι δυνατή σε υψηλές πυκνότητες και θερμοκρασίες, που για να επιτευχθούν χρειάζονται μεγάλες και ακριβές κατασκευές και τεράστια ποσά αρχικής ενεργειακής ισχύος, όπως στον αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης ITER, που κατασκευάζεται στη Γαλλία. Ότι καταφέρνει η τεράστια δύναμη της βαρύτητας στον πυρήνα του ήλιου είναι αυτό που προσπαθούν να κάνουν οι πυρηνικοί φυσικοί σε ελεγχόμενες συνθήκες στο εργαστήριο. Μπορεί τα τελευταία 60 χρόνια να έχει γίνει τεράστια πρόοδος, όμως ακόμα δεν είμαστε σε θέση να εκμεταλλευτούμε την ενέργεια που παράγεται με πυρηνική σύντηξη.

Θα μπορούσαν κάποιες πρωτότυπες ιδέες και συνδυασμοί υλικών να μειώσουν την ενέργεια που απαιτείται για την έναρξη της πυρηνικής σύντηξης; Αυτό δηλαδή που οι Fleischmann και Pons πίστευαν ότι είχαν επιτύχει το 1989;

Οι δυο χημικοί είχαν πραγματοποιήσει ένα απλό πείραμα ηλεκτρόλυσης χρησιμοποιώντας ως κάθοδο μια ράβδο παλλαδίου, η οποία ήταν βυθισμένη σε βαρύ ύδωρ, μια μορφή νερού όπου τα άτομα υδρογόνου αντικαθίστανται με το βαρύτερο ισότοπο του υδρογόνου, το δευτέριο. Στη συνέντευξη τύπου στις 23 Μαρτίου 1989, οι Fleischmann και Pons ανακοίνωσαν ότι η διάταξή τους παράγει εκατοντάδες φορές περισσότερη θερμότητα από ό,τι προέβλεπε η χημεία. Η ερμηνεία τους: οι πυρήνες του δευτερίου στο παλλαδίου ενώνονταν, πραγματοποιώντας πυρηνική σύντηξη. Το ενεργειακό πρόβλημα θα λυνόταν διαπαντός!

Ο αρχικός ενθουσιασμός γρήγορα έδωσε τη θέση στον σκεπτικισμό. Όταν επαναλήφθηκε το πείραμα δεν παρατηρήθηκαν οι τεράστιες ποσότητες θερμότητας που αναφέρθηκαν και η διάταξη δεν παρήγαγε νετρόνια υψηλής ενέργειας – κάτι που θα αποδείκνυε την πραγματοποίηση πυρηνικής σύντηξης.

Τελικά, δεν βρέθηκε κανένα θετικό αποτέλεσμα που να επιβεβαιώνει την ψυχρή σύντηξη και το ζήτημα έκλεισε άδοξα.

Έκτοτε, η «ψυχρή» σύντηξη χρησίμευε σε μεγάλο βαθμό ως παράδειγμα προς αποφυγή. Βέβαια, όπως πάντα, μια μικρή ομάδα ερευνητών παραμένει πεπεισμένη ότι το φαινόμενο είναι πραγματικό και έχει σχέση με την πυρήνα των ατόμων, αλλά δεν είναι απαραίτητα το ίδιο με τη κλασική σύντηξη. Αυτός ο επιστημονικός κύκλος εξακολουθεί να κάνει πειράματα και αναφέρει τα αποτελέσματά του στις δικές του συναντήσεις και περιοδικά, αν και όταν αναφέρονται στον όρο όνομα «ψυχρή σύντηξη» εννοούν πυρηνικές αντιδράσεις χαμηλής ενέργειας (Low-Energy Nuclear Reactions =LENR).

Οι ερευνητές που χρηματοδοτήθηκαν από την Google για να επανεξετάσουν την «ψυχρή σύντηξη», συμφώνησαν από την αρχή να ελέγξουν αυστηρά την εργασία τους και να δημοσιεύσουν όλα τα αποτελέσματά τους – όποια κι αν ήταν αυτά.

Το πρώτο σημαντικό πείραμα είχε ως στόχο να απαντήσει στην βασική απαίτηση για την πραγματοποίηση της ψυχρής σύντηξης: αν στην διάταξη των Fleischmann και Pons η συσσώρευση ατόμων δευτερίου στο μέταλλο του παλλαδίου – τουλάχιστον επτά για κάθε οκτώ άτομα παλλαδίου – μπορούσε να παράγει επιπλέον θερμότητα. Αλλά oι ερευνητές κατάλαβαν από νωρίς πως το να «γεμίσεις» με δευτέριο το παλλάδιο είναι κάτι εξαιρετικά δύσκολο κι έτσι άρχισαν να το μελετούν μετρώντας το.

Στο παρελθόν είχε μετρηθεί η περιεκτικότητα του παλλαδίου σε δευτέριο παρακολουθώντας τις αλλαγές στην ηλεκτρική του αντίσταση. Όμως όταν η ομάδα της Google επιχείρησε την ίδια τεχνική, διαπίστωσε λάθη. Έτσι υιοθέτησαν μια νέα τεχνική μέτρησης χρησιμοποιώντας ακτίνες Χ. Δεν παρατήρησαν ψυχρή σύντηξη, προέκυψαν όμως νέες ιδέες για την παραγωγή και μέτρηση υδριδίων των μετάλλων.

Η δεύτερη μελέτη που πραγματοποίησαν ήταν το κατά πόσο η θέρμανση του υδρογόνου με διάφορα μέταλλα σε σκόνη είναι δυνατόν να προκαλέσει σύντηξη, παράγοντας θερμότητα και υποπροϊόντα σύντηξης. Κάτι που ισχυρίζονταν πως είναι εφικτό Ιταλοί υποστηρικτές της ψυχρής σύντηξης από την δεκαετία του 1990, συμπεριλαμβανομένου και του γραφικού Andrea Rossi, του εφευρέτη του E-cat μιας συσκευής που ο Rossi ισχυριζόταν πως είναι ένας αντιδραστήρας LENR.

Όμως όταν οι ερευνητές προσπάθησαν να αναπαράγουν τους ισχυρισμούς του Rossi, συνειδητοποίησαν ότι τα όργανά τους θα μπορούσαν εύκολα να δώσουν ανακριβή αποτελέσματα στις απαιτούμενες θερμοκρασίες και πιέσεις. Έτσι, φρόντισαν να δημιουργήσουν τέσσερα από τα πιο ακριβή καλορίμετρα – συσκευές που μετρούν τη θερμότητα που αποδίδεται από τις αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό τους. Στη συνέχεια έκαναν 420 ξεχωριστές δοκιμές – και καμία από αυτές δεν απέδωσε επιπλέον θερμότητα. Η ομάδα αυτή θα αναπτύξει λεπτομερώς τα πειράματά της σε μια επερχόμενη δημοσίευση.

Το τρίτο πείραμα ακολούθησε τα αποτελέσματα που ανέφερε το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos στη δεκαετία του 1990: ότι ένα ηλεκτροφόρο σύρμα παλλαδίου περιβαλλόμενο από ένα νέφος ηλεκτρικά φορτισμένου δευτερίου δημιουργούσε υποπροϊόντα σύντηξης, συγκεκριμένα περίσσεια τριτίου (ραδιενεργό ισότοπο του υδρογόνου).

Οι ερευνητές όταν εξέτασαν την περίπτωση αυτή, δεν βρήκαν επιπλέον παραγωγή τριτίου. Αλλά ενώ οι αντιδράσεις σύντηξης είναι εξαιρετικά σπάνιες σε χαμηλές ενέργειες, διαπίστωσαν ότι η σύντηξη προέκυψε 100 έως 160 φορές πιο συχνά στο πείραμά τους από ό, τι αναμενόταν.

Η συγκεκριμένη ομάδα περιγράφει τα πρώτα αποτελέσματα σε προδημοσίευση στο arXiv (όπως, αυξημένη παραγωγή νετρονίων συναρτήσει του δυναμικού στην κάθοδο – 100 φορές μεγαλύτερη από την αναμενόμενη παραγωγή για σύντηξη απογυμνωμένων πυρήνων σε ενέργειες ιόντων 2 keV, ως προς το κέντρο μάζας. Μια πιθανή εξήγηση είναι η διόρθωση στο δυναμικό Coulomb εξαιτίας του νέφους των αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων που αυξάνει την πιθανότητα φαινομένου σήραγγος μέσα από το φράγμα Coulomb).

Μέχρι στιγμής, η Google έχει δαπανήσει 10 εκατομμύρια δολάρια για την συνολική προσπάθεια από το 2015 και η χρηματοδότηση παραμένει μέχρι τα τέλη του 2019. Ανεξάρτητα από τις μελλοντικές επενδύσεις της Google, οι επιστήμονες που συμμετείχαν στην έρευνα λένε ότι ενδιαφέρονται να συνεχίσουν την εργασία τους – όχι για τόσο την ανακάλυψη της «ψυχρής σύντηξης» – αλλά για τα βασικά παράπλευρα επιστημονικά συμπεράσματα που προκύπτουν, όπως για παράδειγμα η δημιουργία ενός «πειράματος αναφοράς» για άλλα εργαστήρια που κάνουν έρευνες στην πυρηνική φυσική χαμηλών ενεργειών.

Μπορεί η ψυχρή σύντηξη να αποτελεί μια επιστημονική χίμαιρα, όμως η εξαντλητική διερεύνησή των ισχυρισμών πραγματοποίησής της, παρά την απόρριψή τους, συνεισφέρουν τελικά στην επιστημονική πρόοδο.

https://physicsgg.me/2019/06/08/%ce%b7-%cf%88%cf%85%cf%87%cf%81%ce%ae-%cf%83%cf%8d%ce%bd%cf%84%ce%b7%ce%be%ce%b7-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%ce%ac%cf%80%ce%b9%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%bf-%cf%8c%ce%bd%ce%b5/

losalamos.png.5f75c9cce6455449a7f689d30ba5eb4f.png

palladiumrod.gif.353b352a785a030294a93058ab935bec.gif

Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό ή συνδεθείτε για να σχολιάσετε

Πρέπει να είσαι μέλος για να αφήσεις ένα σχόλιο

Δημιουργία λογαριασμού

Εγγραφείτε για έναν νέο λογαριασμό στην κοινότητά μας. Είναι εύκολο!.

Εγγραφή νέου λογαριασμού

Συνδεθείτε

Έχετε ήδη λογαριασμό? Συνδεθείτε εδώ.

Συνδεθείτε τώρα

×
×
  • Δημιουργία νέου...

Σημαντικές πληροφορίες

Όροι χρήσης