Πυρηνική Συντηξη.

[Δροσος Γεωργιος]

Εταιρεία στον Καναδά υπόσχεται πυρηνική σύντηξη… εδώ και τώρα με δική της εναλλακτική μέθοδο.

Στο κυνήγι του ιερού δισκοπότηρου της ενέργειας μπαίνει όπως φαίνεται δυναμικά και ο ιδιωτικός τομέας που αναζητά τρόπους να φτάσει στην πυρηνική σύντηξη με... παρακαμπτήριες μεθόδους.Τη στιγμή που την επιστημονική κοινότητα και όχι μόνο συνεχίζει να απασχολεί η ανακοίνωση της επίτευξης πυρηνικής σύντηξης στο εθνικό εργαστήριο Lawrence Livermore των ΗΠΑ μια εταιρεία από τον Καναδά υποστηρίζει ότι αναπτύσσει μια εναλλακτική μέθοδο πυρηνικής σύντηξης η οποία μάλιστα μπορεί να είναι εμπορικά αξιοποιήσιμη σε μια δεκαετία ενώ οι άλλες μέθοδοι υπόσχονται κάποια απτά αποτελέσματα σε βάθος 25ετίας.Η συμβατική μέθοδος παραγωγής πυρηνικής ενέργειας είναι αυτή της πυρηνικής σχάσης αλλά η πυρηνική σύντηξη που μιμείται τις συνθήκες που υπάρχουν στον πυρήνα των άστρων υπόσχεται άφθονη, φθηνή και φιλική στο περιβάλλον ενέργεια. Από την δεκαετία του 1950 γίνονται προσπάθειες επίτευξης πυρηνικής σύντηξης χωρίς ιδιαίτερα αποτελέσματα. Η βασική μέθοδος που έχει αναπτυχθεί κάνει χρήση μαγνητικών πεδίων για την επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης. Στο Lawrence Livermore γίνεται χρήση πανίσχυρων λέιζερ.Η εταιρεία General Fusion που εδρεύει στον Καναδά έκανε γνωστό ότι χρησιμοποιεί μεγάλης ισχύος έμβολα τα οποία συμπιέζουν υγρό μέταλλο γύρω από ιονισμένο αέριο δημιουργώντας συνθήκες πίεσης τέτοιες που το μείγμα θα φτάσει σε θερμοκρασίες περίπου 80 εκατ. βαθμών Κελσίου και θα ξεκινήσει η διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης. Η εταιρεία ονομάζει την μέθοδο της Μαγνητική Στοχευμένη Σύντηξη (MTF) με την οποία μαγνητικά πεδία χρησιμοποιούνται για να περιορίζουν τις απώλειες αλλά και την εσωτερική συμπίεση του ιονισμένου αερίου (πλάσμα) για να αυξηθεί η θερμοκρασία του. Η διαδικασία αυτή ξεκινά με την εισροή πλάσματος υδρογόνου σε ένα δοχείο με υγρό μέταλλο. Τα έμβολα ενεργοποιούνται για να συμπιέζουν το υγρό μέταλλο γύρω από το πλάσμα μέχρις ότου το πλάσμα να φτάσει στην επιθυμητή για την έναρξη της σύντηξης θερμοκρασία.Η εταιρεία αναφέρει ότι σχεδιάζει να έχει έτοιμο ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας μέσω πυρηνικής σύντηξης στις αρχές της επόμενης δεκαετίας αλλά υποστηρίζει ότι η τεχνολογία θα είναι το 2027 έτοιμη να αποδίδει καρπούς σε βιομηχανική κλίμακα. «Ίδρυσα το 2002 την General Fusion με όραμα να αναπτύξουμε μια τεχνολογία που θα δώσει τέλος στην εξάρτηση της ανθρωπότητας από τα ορυκτά καύσιμα και θα σταματήσει την κλιματική αλλαγή. Για να πετύχει αυτό το σχέδιο γνώριζα ότι χρειαζόμασταν μια πρακτική μέθοδος που θα ξεπερνούσε τα εμπόδια της εμπορικής αξιοποίησης της πυρηνικής σύντηξης. Επέλεξα τη μέθοδο MTF και μετά από 20 χρόνια δοκιμών είμαστε σε θέση να δείξουμε ότι είναι αποτελεσματική, είναι ένα εκπληκτικό συναίσθημα» δηλώνει ο δρ. Μάικλ Λάμπερτζ ιδρυτής και επικεφαλής επιστήμονας της General Fusion.Θα πρέπει τώρα η εταιρεία να δώσει στη δημοσιότητα συγκεκριμένα στοιχεία που να επιβεβαιώνουν τους ισχυρισμούς της ή τουλάχιστον που να δείχνουν ότι η μέθοδος αυτή είναι υποσχόμενη και αν γίνουν επενδύσεις πάνω σε αυτή μπορεί να φέρει τα προσδοκόμενα αποτελέσματα.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1417836/etaireia-ston-kanada-yposchetai-pyriniki-syntixi-edo-kai-tora-me-diki-tis-enallaktiki-methodo/

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

Πυρηνική σύντηξη με απόδοση 150%

Η επιστημονική είδηση που κυριάρχησε στα μέσα μαζικής ενημέρωσης την περασμένη εβδομάδα είναι σχετικά με το επίτευγμα-ρεκόρ στην παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, ότι «για πρώτη φορά έπειτα από δεκαετίες πειραματισμών αμερικανοί ερευνητές πέτυχαν πυρηνική σύντηξη με θετικό ισοζύγιο ενέργειας». Ενδεικτικό της σημασίας του μεγάλου επιστημονικού επιτεύγματος είναι ότι παρουσιάστηκε σε συνέντευξη Τύπου από την αμερικανίδα υπουργό Ενέργειας Τζένιφερ Γκράνολμ:

Το Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια, το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας, χρησιμοποίησε το ισχυρότερο λέιζερ του κόσμου, μια συστοιχία από 192 δέσμες, για να βομβαρδίσει μια μικρή κάψουλα με υδρογόνο. Έτσι, υπό συνθήκες ακραίων συνθηκών πίεσης και θερμοκρασίας, τα ισότοπα του υδρογόνου δευτέριο και τρίτιο, ενώνονται προς ήλιο-4 και απελευθερώνοντας ενέργεια.
Σύμφωνα με την ανακοίνωση, στα πειράματα της 5ης Δεκεμβρίου παρήχθη περισσότερη ενέργεια από ό,τι προσφέρθηκε με λέιζερ στους πυρήνες για να πραγματοποιηθεί η σύντηξη, με απόδοση 150%. Προσφέρθηκαν 2 MJ (MegaJoules) ενέργειας σε ένα σφαιρίδιο «πυρηνικής ανάφλεξης» και παρήχθησαν 3 MJ ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη.
Η ανακοίνωση αυτή δημιούργησε δυο «παρανοήσεις»:
Η πρώτη (αφελής) παρανόηση είναι, ότι παραβιάζεται η αρχή διατήρησης της ενέργειας, αφού δαπανήθηκαν 2 MJ ενέργειας και παρήχθησαν 3 MJ ωφέλιμης ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη, με μια απόδοση μεγαλύτερη του 100%.
Όμως, η επιπλέον ενέργεια που εμφανίζεται δεν δημιουργείται εκ του μηδενός. Βρίσκεται αποθηκευμένη στους πυρήνες και απελευθερώνεται κατά την διαδικασία στης σύντηξης των πυρήνων.Η δεύτερη παρανόηση είναι, ότι η διαδικασία της σύντηξης που επετεύχθη έχει πράγματι απόδοση 150%, αφού –2MJ + 3MJ = +1MJ, οπότε αν λυθούν κάποια τεχνικά απομείναντα προβλήματα, θα μπορούμε σύντομα να χρησιμοποιήσουμε την πυρηνική σύντηξη για φθηνή παραγωγή ενέργειας.
Δυστυχώς όμως, δεν ξοδεύτηκαν μόνο 2MJ ενέργειας. Αυτό αντιστοιχεί μόνον στο ποσό της ενέργειας που μετέφεραν τα λέιζερ στους πυρήνες για να συντηχθούν. Για να λειτουργήσει ολοκληρη η εγκατάσταση ξοδεύτηκε πολύ περισσότερη επιπλέον ενέργεια, χοντρικά 300 ΜJ, οπότε στην πραγματικότητα δεν έχουμε κάνενα κέρδος ενέργειας. Αντίθετα, έχουμε πολύ μεγάλο έλλειμμα αφού –(300+2) + 3 = –299 MJ.Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι η ερευνητική ομάδα του National Ignition Facility (NIF) δεν έχει σημειώσει καμία πρόοδο. Μπορεί η ωφέλιμη ενέργεια από την σύντηξη να είναι μικρή, είναι όμως 10 φορές μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του 2019 και πάνω από 100 φορές περισσότερη από εκείνη του 2010.
Αν συνεχιστεί η έρευνα τότε σε χρονικό διάστημα … μεγαλύτερο από 10 χρόνια, θα φτάσουμε σε πραγματικό πλεόνασμα ενέργειας. Κι αν παράλληλα έχουν λυθεί τα διάφορα πρακτικά τεχνικά προβλήματα, τότε ίσως δημιουργηθεί το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη.

• Η πυρηνική σχάση είναι μια πυρηνική αντίδραση κατά την οποία ο πυρήνας ενός ατόμου διασπάται σε ελαφρύτερους πυρήνες. Η πυρηνική σύντηξη είναι μια πυρηνική αντίδραση κατά την οποία δύο ή περισσότεροι ατομικοί πυρήνες συντήκονται προς έναν βαρύτερο πυρήνα.
• 

  Η ποσότητα της ενέργειας που θα απελευθερωθεί σε μια εξώθερμη πυρηνική αντίδραση (σύντηξης ή σχάσης) εξαρτάται από τις ενέργειες σύνδεσης ανά νουκλεόνιο των πυρήνων που συμμετέχουν στις πυρηνικές αντιδράσεις.

  https://physicsgg.me/2022/12/18/πυρηνική-σύντηξη-με-απόδοση-150/

[Δροσος Γεωργιος]

Ο… δρόμος για την κατασκευή ενός επίγειου «Ηλίου»

Στον Διεθνή Θερμοπυρηνικό Πειραματικό Αντιδραστήρα (ITER) που κατασκευάζεται στη Γαλλία οι ερευνητές θα αντιγράφουν τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στον πιο λαμπερό αστέρα με στόχο την παραγωγή άφθονης και καθαρής ενέργειας.

Το πρώτο, έστω και μόλις τετρασέλιδο, ενημερωτικό δελτίο που έφθασε στην εφημερίδα από την ομάδα έκανε λόγο αποκλειστικά για τη σύντηξη. Οπως αναφέρεται στην πρώτη σελίδα: «Καθώς όλο και περισσότερο συζητείται η σύντηξη ως πηγή ασφαλούς και άφθονης ενέργειας και συχνά οι επιτυχίες προς τον σκοπό αυτόν γίνονται πρωτοσέλιδα, είναι υποχρέωση αυτών που εργάζονται ερευνητικά στη χώρα μας να πληροφορήσουν σχετικά το ευρύ κοινό, την επιστημονική κοινότητα και την ελληνική βιομηχανία».

Στη συνέχεια μαθαίνουμε ότι έχει ιδρυθεί από το 1999 ένα Εθνικό Πρόγραμμα Σύντηξης όπου συμμετέχουν ερευνητικές ομάδες από το ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» και οκτώ ελληνικά πανεπιστήμια. Με αντικείμενο ενασχόλησης, μεταξύ άλλων, την έρευνα σχετικά με τις συσκευές σύντηξης όπως το ITER στη Γαλλία, το JET στο Κάλαμ της Αγγλίας και αργότερα το DEMO που θα είναι η συνέχεια του ITER.Μια θετική είδηση είναι η ενασχόληση και ελλήνων επιστημόνων με τη σύντηξη. Παρόλο που τα δέκα τελευταία χρόνια έχουμε διαβάσει τα μύρια όσα αρνητικά σχετικά με τον ITER και τις προσπάθειες για ενέργεια με λιγότερο δυσμενείς συνέπειες για τον πλανήτη από ό,τι η πυρηνική σχάση και η καύση υδρογονανθράκων.

 

Δημιουργώντας μικρούς ήλιους

Πρόκειται για έναν Διεθνή Θερμοπυρηνικό Πειραματικό Αντιδραστήρα, που κατασκευάζεται στο Κανταράς της Νότιας Γαλλίας και για συντομία προφέρεται «ιτέρ» (στα λατινικά σημαίνει το ταξίδι, το πέρασμα, ο δρόμος). Από τα αρχικά γράμματα των λέξεων International Thermonuclear Experimental Reactor.Για όποιον έχει χάσει μερικές συνέχειες η αρχή βρίσκεται στην προσπάθεια από τον άνθρωπο να αντιγράψει την παραγωγή ενέργειας που γνωρίζει πλέον καλά ότι συμβαίνει στην καρδιά του Ηλίου. Εκεί πυρήνες υδρογόνου συντήκονται δίνοντας πυρήνες του στοιχείου Ηλιον (He) με ταυτόχρονα μεγάλη απελευθέρωση θερμικής ενέργειας. Η αντιγραφή αυτού του φαινομένου στην επιφάνεια της Γης αποδείχθηκε μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για το μυαλό αλλά και τα χέρια του ανθρώπου.

Οπως εξηγεί η δρ Κωνσταντίνα Μεργιά, διευθύντρια Ερευνών στον «Δημόκριτο»: «Η διαδικασία της σύντηξης λαμβάνει χώρα με το καύσιμο να βρίσκεται στην τέταρτη μορφή της ύλης που ονομάζεται πλάσμα. Το πλάσμα είναι σε ασύλληπτα υψηλές θερμοκρασίες και πλέον υπό μορφή ιονισμένου αερίου (δηλαδή τα ηλεκτρόνια έχουν αποδεσμευθεί από τις πειθαρχημένες τροχιές τους ως προς τους πυρήνες). Αρα είναι ανάγκη να συγκρατείται με ισχυρά μαγνητικά πεδία σε πολύ περιορισμένο χώρο για να επιτυγχάνεται η δημιουργία βαρύτερων πυρήνων, όπως το στοιχείο ήλιον, από τη συνένωση των πυρήνων υδρογόνου και ισοτόπων αυτού (σύντηξη) αποδίδοντας ταυτόχρονα ωφέλιμη ενέργεια. Στην παραγωγή ενέργειας από σύντηξη ενσωματώνονται σύγχρονες τεχνολογικές ανακαλύψεις ενώ εξ ανάγκης παράλληλα αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες. Η ομάδα μας, σε συνεργασία με τα μεγαλύτερα ευρωπαϊκά Κέντρα, εργάζεται για την κατανόηση της αλληλεπίδρασης του πλάσματος με τα συστήματα που το περιβάλλουν και για την ανάπτυξη κατάλληλων υλικών που αντέχουν στο αντίξοο περιβάλλον της σύντηξης καθώς και για την ανάπτυξη τεχνολογιών ανίχνευσης νετρονίων. Οι νέες τεχνολογίες και τα υλικά τα οποία αναπτύσσονται έχουν εφαρμογή και σε άλλες ερευνητικές περιοχές, όπως για παράδειγμα το Διάστημα».

Διεθνής συνεργασία

Το εγχείρημα της κατασκευής του ΙΤΕR στη Νότια Γαλλία αποτελεί μια διεθνή προσπάθεια της ΕΕ και έξι ακόμη χωρών που κατέχουν το 88% του παγκόσμιου προϊόντος και είναι ένα έργο μεγάλης πολυπλοκότητας και μοναδικό στο είδος του. Σκοπός είναι να αποδειχθεί ότι μπορεί να κατασκευαστεί ένας μικρός Ηλιος στη Γη και να τον χρησιμοποιήσουμε για παραγωγή ωφέλιμης ενέργειας.

«Οι συμμετέχοντες στο εγχείρημα δεν συνεισφέρουν μόνο με χρήματα αλλά και με τεχνογνωσία και κατασκευή διαφόρων τμημάτων του αντιδραστήρα. Το σημαντικότερο για εμένα είναι πως επιστήμονες από 35 κράτη, από τελείως διαφορετικούς πολιτισμούς, συνεργάζονται και συνθέτουν τεχνολογίες για να κάνουν πραγματικότητα ένα παγκόσμιο όνειρο. Καθαρή και άφθονη ενέργεια για όλους τους λαούς. Ως Ελληνίδα είμαι υπερήφανη γιατί συμπατριώτες μας είναι υψηλόβαθμα στελέχη σε αυτή την προσπάθεια».Ας μην ξεχνάμε πως ο ΙΤΕR όταν λειτουργήσει με επιτυχία θα είναι ένα ενδιάμεσο στάδιο διότι δεν θα λειτουργήσει ως παραγωγός ηλεκτρικής ενέργειας. Θα έχει αποδείξει «απλά»(;) ότι οι ιδέες και η τεχνολογία που υπάρχει και αναπτύσσεται μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας. Αμέσως μετά θα πρέπει να δημιουργηθεί ο DEMO. Σύμφωνα με τη συνομιλήτριά μας, «θα είναι ο πρώτος πιλοτικός αντιδραστήρας ο οποίος θα παράγει ενέργεια που θα συνδέεται στο ηλεκτρικό δίκτυο. Η ομάδα του Δημόκριτου εργάζεται για την επίλυση τεχνολογικών προβλημάτων ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή του DEMO, η οποία υπολογίζεται να ξεκινήσει στα τέλη της δεκαετίας του 2030. Επίσης όλοι οι ερευνητές αναμένουμε τη λειτουργία του ΙΤΕR για να δούμε τι προβλήματα παρουσιάζονται προς επίλυση».Αυτή τη στιγμή υπάρχουν τα θετικά και αυτά που θα θέλαμε να είναι λίγο πιο θετικά στην υπόθεση. Διότι κατά την άποψη της κυρίας Μεργιά «ήδη υπάρχουν σημαντικά οφέλη της ερευνητικής δραστηριότητας που εκτελεί η ομάδα μας στον Δημόκριτο. Εχει μισθοδοτηθεί μεγάλος αριθμός νέων επιστημόνων από ευρωπαϊκά και εθνικά κονδύλια, αλλά το σημαντικότερο όλων, νέοι ερευνητές έχουν εκπαιδευτεί σε τεχνολογίες αιχμής. Που με τη σειρά τους μεταφέρουν αυτή την τεχνογνωσία στα ΑΕΙ ή στις βιομηχανίες όπου εργάζονται. Δυστυχώς όμως μέχρι σήμερα δεν έχει υπάρξει συμμετοχή της ελληνικής βιομηχανίας στην κατασκευή του ITER στη Νότια Γαλλία. Ελπίζουμε ότι στο εγγύς μέλλον με τη βοήθεια της Γενικής Γραμματείας Ερευνας και Καινοτομίας (ΓΓΕΚ), του Συνδέσμου Ελλήνων Βιομηχάνων (ΣΕΒ) αλλά και των Μέσων Επικοινωνίας θα μπορέσει να επιτευχθεί η συμμετοχή ελληνικών βιομηχανιών στις ευρωπαϊκές κοινοπραξίες τόσο για τον ITER όσο και για τους μελλοντικούς αντιδραστήρες σύντηξης».

Το ερευνητικό έργο και η χρηματοδότηση είναι κοινή δράση μεταξύ της Ευρωπαϊκής Ενωσης (ΕΕ) και της Ελλάδας μέσω της Γενικής Γραμματείας Ερευνας και Καινοτομίας(ΓΓΕΚ). Εχει επιτευχθεί επαρκής χρηματοδότηση από την ΕΕ και η ΓΓΕΚ έχει γενναιόδωρα συμβάλει με την ανάλογη συγχρηματοδότηση. Χρειάζεται όμως η εγγύηση ότι η συμβολή της ΓΓΕΚ θα συνεχιστεί και παράλληλα είναι απαραίτητη η δημιουργία ενός σύγχρονου και ανεξάρτητου διοικητικού συστήματος ώστε να επεκταθεί και να ενισχυθεί και η συμμετοχή των ΑΕΙ, της ελληνικής βιομηχανίας και νεοφυών εταιρειών.

Η αισιόδοξη ματιά

Παρ’ όλες τις κατασκευαστικές δυσκολίες στη Γαλλία του γιγάντιου αυτού έργου, με καθυστερήσεις, αστοχία υλικών, τεχνικά προβλήματα στα μεταλλικά τμήματα που θα περιβάλλουν τον κεντρικό θάλαμο (τόκαμακ) και ακόμη και προβλήματα ραδιενέργειας από το τρίτιο, η κυρία Μεργιά θέλησε να τονίσει περισσότερο τα θετικά σε αυτό το γιγάντιο έργο:

«Η πρόοδος που έχει σημειωθεί αφορά όλα τα στάδια κατασκευής και εγκατάστασης τεχνολογικών συστημάτων στον ITER, όπως για παράδειγμα οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες. Προβλήματα υπάρχουν και θα υπάρχουν καθώς πρόκειται για ένα έργο πολύ μεγάλης κλίμακας και πολυπλοκότητας, μοναδικό στο είδος του, όπου δοκιμάζονται τελείως νέες τεχνολογίες. Οσον αφορά το ραδιενεργό τρίτιο, πρέπει να σημειωθεί ότι ραδιενεργές ουσίες χρησιμοποιούνται στην Ιατρική και για θεραπευτικούς και για διαγνωστικούς σκοπούς. Το βασικό θέμα είναι οι διαδικασίες διαχείρισης των ραδιενεργών ουσιών σε όλες τις δραστηριότητες χρήσης τους. Η επιστημονική γνώση όπως παρουσιάζεται σε έγκριτα διεθνή περιοδικά αποδεικνύει ότι η παραγωγή καθαρής ενέργειας από τη σύντηξη είναι εφικτή και σε αυτή τη γνώση προσυπογράφουν οι κυβερνήσεις 35 χωρών οι οποίες χρηματοδοτούν τον ITER. Επίσης υπάρχουν 26 ιδιωτικές εταιρείες με χρηματοδότηση από τις χρηματαγορές οι οποίες εξετάζουν παρόμοιες ή διαφορετικές τεχνολογικές προσεγγίσεις για παραγωγή ενέργειας από τη σύντηξη. Σε κάθε προσπάθεια για βελτίωση της ανθρώπινης ζωής υπάρχουν και προβλήματα και αρνητές του καινούργιου. Και όμως η ανθρωπότητα προχωράει πάντα μπροστά, στον δρόμο που χάραξε ο Γαλιλαίος».

Τα αντικείμενα έρευνας της ελληνικής συμμετοχής

Στο Εθνικό Κέντρο Ερευνας Φυσικών Επιστημών (ΕΚΕΦΕ) «Δημόκριτος» έχει την έδρα της η Ομάδα Τεχνολογίας Σύντηξης και οι δραστηριότητές της εντάσσονται στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Κοινοπραξίας EUROfusion. Ζητήσαμε από τη δόκτορα Κωνσταντίνα Μεργιά, διευθύντρια Ερευνών του Κέντρου, περισσότερες πληροφορίες για τις ερευνητικές δραστηριότητες αυτής της ομάδας. Στην απάντησή της μας ανέφερε ότι αντικείμενα έρευνας των ελλήνων επιστημόνων της ομάδας του «Δημοκρίτου» είναι:

•Η κατανόηση της αλληλεπίδρασης του πλάσματος με τα υλικά που το περιβάλλουν σε υπάρχουσες πειραματικές συσκευές σύντηξης (JET, WEST) με στόχο τη βελτίωση της αντοχής τους και την παράταση της διάρκειας της ζωής τους.•Μελέτη της επίδρασης των νετρονίων στις ιδιότητες των υλικών, συνεισφέροντας στον σχεδιασμό νέων προηγμένων υλικών.
•Μελέτη της ενεργοποίησης των υλικών και της διαχείρισης αυτών καθώς και ανάπτυξη τεχνολογίας για την ανίχνευση των νετρονίων και τον προσδιορισμό της ενέργειάς τους στο περιβάλλον της σύντηξης.Τα παραπάνω συνοδεύονται από σχετικές εργασίες σε έγκριτα διεθνή περιοδικά ενώ η ομάδα συνεργάζεται με ευρωπαϊκά Ερευνητικά Κέντρα και οργανισμούς όπως CulhamCenterforFusionEnergy (CCFE, Ηνωμένο Βασίλειο), ItalianNationalAgencyforNewTechnologies, EnergyandSustainableEconomicDevelopment (ENEA, Ιταλία), SCKCEN (Βέλγιο), CEA (Γαλλία).Οι σημαντικότερες εργασίες της ομάδας είναι στην περιοχή των υλικών. Εκεί γίνεται προσπάθεια: α) για την κατανόηση της επίδρασης νετρονίων, που παράγονται κατά την αντίδραση της σύντηξης, στη δομή και στις ιδιότητες του βολφραμίου, ενός υλικού το οποίο χρειάζεται να αντέξει στις πιο ακραίες συνθήκες στον αντιδραστήρα σύντηξης και η ομάδα διερευνά για το πώς μπορούν να «θεραπεύσουν» τις βλάβες που προκαλούνται από τα νετρόνια στο υλικό αυτό, και β) η μελέτη της δέσμευσης του καυσίμου (του δευτερίου, ισοτόπου του υδρογόνου) από τα υλικά που περιβάλλουν το πλάσμα και πρόκειται να χρησιμοποιηθούν στον πειραματικό αντιδραστήρα σύντηξης ITER. Ενα επίσης σημαντικό πρόβλημα στην τεχνολογία της σύντηξης που έχει οδηγήσει σε σημαντικό αριθμό δημοσιεύσεων είναι και ο πειραματικός προσδιορισμός της ροής των νετρονίων.Η ομάδα Τεχνολογίας Σύντηξης του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» αποτελείται από οκτώ μόνιμους ερευνητές, τέσσερις μεταδιδακτορικούς ερευνητές, τέσσερις υποψήφιους διδάκτορες και μεγάλο αριθμό μεταπτυχιακών και προπτυχιακών φοιτητών από τρία Ινστιτούτα του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». Ετσι συνδυάζεται η τεχνογνωσία από διάφορες περιοχές όπως επιστήμη και τεχνολογία των υλικών, πυρηνική φυσική και τεχνολογία, ανιχνευτές, μικρο-ηλεκτρονική κ.λπ.Η έρευνα διεξάγεται με τη συνεργασία των ερευνητών όλων αυτών των ειδικοτήτων δεδομένου ότι η παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης αποτελεί ένα ευρύ πολυθεματικό ερευνητικό αντικείμενο που απαιτεί οριζόντιες συνεργασίες και τεχνογνωσία σε πολλαπλά επιστημονικά πεδία.

Περισσότερες πληροφορίες για τις δραστηριότητες και το επιστημονικό έργο της ομάδας του «Δημοκρίτου» μπορείτε να αναζητήσετε στην ιστοσελίδα https://ftg.demokritos.gr/.

https://www.tovima.gr/print/science/o-dromos-gia-tin-kataskeyi-enos-epigeiou-iliou/

[Δροσος Γεωργιος]

Πυρηνική σύντηξη: Το νέο Ιερό Δισκοπότηρο των δισεκατομμυριούχων.

Θα δώσει στην ανθρωπότητα μέσα στα επόμενα χρόνια απεριόριστη καθαρή ενέργεια;Για τους περισσότερους ο Sam Altman είναι o άνθρωπος που έφερε την τεχνητή νοημοσύνη πιο κοντά μας με το ChatGPT. Ο διευθύνων σύμβουλος της OpenAI όμως, ο οποίος ήταν μεταξύ των πιο σημαντικών επενδυτών της Silicon Valley για περισσότερο από μια δεκαετία, έχει βάλει ένα από τα μεγαλύτερα στοιχήματα της καριέρας του σε μια εταιρεία που μπορεί να είναι ακόμη πιο φουτουριστική: μια startup πυρηνικής σύντηξης που ονομάζεται Helion Energy Inc.Είναι ένας από τους δισεκατομμυριούχους που ελπίζουν να δουν τη φυσική διαδικασία με την οποία παράγεται ενέργεια στα αστέρια να προσφέρει απεριόριστη ενέργεια στην ανθρωπότητα, όπως αναφέρει σε ρεπορτάζ της η Wall Street Journal.Ο Jeff Bezos, ο Peter Thiel, ο Bill Gates και ο Marc Benioff είναι επίσης μεταξύ εκείνων που στοιχηματίζουν ότι ο επί δεκαετίες στόχος της κατασκευής αντιδραστήρων σύντηξης απέχει πλέον λίγα χρόνια από το να γίνει πραγματικότητα.

O μυθικός μονόκερως γίνεται πραγματικότητα

«Είναι το ιερό δισκοπότηρο. Είναι ο μυθικός μονόκερως», είπε ο Benioff, Διευθύνων Σύμβουλος της Salesforce Inc., ο οποίος επένδυσε στο Commonwealth Fusion Systems του MIT. Ο κ. Γκέιτς είναι επίσης επενδυτής σε αυτό.Η σύντηξη θεωρείται από καιρό ως εναλλακτική λύση καθαρής ενέργειας σε σχέση με πηγές που καίνε ορυκτά καύσιμα και απελευθερώνουν αέρια θερμοκηπίου. Άλλες τεχνολογίες και εφαρμογές που αναπτύσσονται στηριζόμενες στη σύντηξη περιλαμβάνουν ισχυρούς μαγνήτες, καλύτερα λέιζερ ή ακτινοθεραπεία για την έρευνα για τον καρκίνο. «Δεν έχει όρια αν μπορείς να το κάνεις να λειτουργήσει».Οι προγραμματιστές κυρίως στις ΗΠΑ, τον Καναδά και την Ευρώπη ακολουθούν ένα κύμα δυναμικής από τον Αύγουστο του 2021, όταν οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore πλησίασαν στο να επιτύχουν περισσότερη ενέργεια σε μια αντίδραση σύντηξης από ό,τι είχε τεθεί με λέιζερ.Πολλοί πίστευαν ότι μια σημαντική ανακάλυψη ήταν επικείμενη. Ήρθε τον Δεκέμβριο όταν το εθνικό εργαστήριο πέτυχε καθαρό κέρδος για πρώτη φορά.

Η διαδικασία

Η πυρηνική σύντηξη συμβαίνει όταν δύο ελαφροί ατομικοί πυρήνες συγχωνεύονται για να σχηματίσουν έναν ενιαίο βαρύτερο. Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει τεράστιες ποσότητες ενέργειας, χωρίς εκπομπές άνθρακα και περιορισμένη ραδιενέργεια, αλλά οι εταιρείες θα πρέπει να βρουν έναν τρόπο να μετατρέψουν αυτή την ενέργεια σε καθαρή ισχύ.Ο κ. Benioff είπε ότι πείστηκε από τον Vinod Khosla, τον συνιδρυτή της Sun Microsystems, ο οποίος ήταν πρώτος επενδυτής στην ιδιωτική σύντηξη, με την οποία είχε ασχοληθεί πρωτίστως η ακαδημαϊκή κοινότητα και τα εθνικά εργαστήρια έρευνας.Το ενδιαφέρον του κ. Khosla εστιάζει στην ικανότητα κατασκευής ενός μεγάλου υπεραγώγιμου ηλεκτρομαγνήτη υψηλής θερμοκρασίας. Πέρασε 15 μήνες στη δέουσα επιμέλεια και προσέλαβε τρεις ομάδες για να αξιολογήσουν το σχέδιο πριν επενδύσει.Πιστεύει ότι πολλά σχέδια σύντηξης θα πρέπει να δοκιμαστούν και επενδύει σε μια άλλη εταιρεία, τη Realta Fusion, από το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison. «Ακόμα κι αν κάποιος από αυτούς μπορεί να λειτουργήσει, ο πλανήτης είναι πολύ καλύτερα από το πώς τον βλέπω», είπε.Ως επενδυτής, ο κ. Khosla βλέπει τη συγχώνευση ως εξής: «Οικονομικά είτε χάνεις μία φορά τα χρήματά σου είτε μπορείς να βγάλεις χίλιες φορές τα χρήματά σου», είπε ο κ. Khosla. «Αυτά είναι τα μαθηματικά της σύντηξης».Ο Vinod Khosla πέρασε περισσότερο από ένα χρόνο κάνοντας τη δική του έρευνα προτού επενδύσει στην ιδιωτική σύντηξη.Βιομηχανικές εταιρείες, μεγάλες εταιρείες πετρελαίου και κρατικά επενδυτικά ταμεία υποστηρίζουν τις προσπάθειες μαζί με το Υπουργείο Άμυνας, το οποίο αναζητά ένα σύστημα ισχύος μικρού μεγέθους για δορυφορική πρόωση.«Υπάρχει εύλογη πιθανότητα τουλάχιστον μία, ίσως και δύο εταιρείες να επιδείξουν συνθήκες σύντηξης αυτή τη δεκαετία», δήλωσε ο Ernest Moniz, διευθύνων σύμβουλος της μη κερδοσκοπικής ερευνητικής ομάδας Energy Futures Initiative και πρώην υπουργός Ενέργειας των ΗΠΑ.Ο κ. Moniz είπε ότι οι βελτιώσεις στη μεγάλης κλίμακας μηχανική μάθηση έχουν επιταχύνει τα πειράματα και έχουν βοηθήσει αρκετές εταιρείες να επιτύχουν ή να προσεγγίσουν τις ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις που απαιτούνται για τις αντιδράσεις σύντηξης.

Οι παραλληλισμοί με την τεχνητή νοημοσύνη

Οι εταιρείες και οι υποστηρικτές τους βλέπουν παραλληλισμούς με τις πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνητή νοημοσύνη, η οποία απαιτεί επίσης τεράστια ποσά υπολογιστικής ισχύος για την εκτέλεση μοντέλων.Ο κ. Altman, του οποίου η εταιρεία OpenAI βρίσκεται πίσω από το chatbot τεχνητής νοημοσύνης ChatGPT, έχει επενδύσει 375 εκατομμύρια δολάρια στο Helion. Η συγκεκριμένη εταιρεία με έδρα το Everett του Wash. χρησιμοποιεί μια τεχνολογία που ονομάζεται μαγνητο-αδρανειακή σύντηξη και στοχεύει να αποδείξει ότι μπορεί να παράγει καθαρή ηλεκτρική ενέργεια το επόμενο έτος.Στη Helion, ο κ. Altman είναι κάτι παραπάνω από παθητικός επενδυτής. Λειτουργεί ατύπως και ως σύμβουλος. Ορισμένοι υπάλληλοι της Helion άρχισαν να χρησιμοποιούν το ChatGPT για να δουν πώς μπορεί να επιταχύνει τις εργασίες τους.

https://www.naftemporiki.gr/green/energy/1463708/pyriniki-syntixi-to-neo-iero-diskopotiro-ton-disekatommyrioychon/

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

Πυρηνική σύντηξη με ‘απόδοση’ πάνω από 170% 

H ερευνητική ομάδα του National Ignition Facility (NIF), στο Εθνικό Εργαστήριο Λόρενς Λίβερμορ στην Καλιφόρνια, τον Δεκέμβριο του 2022 ανακοίνωσε μια μεγάλη επιτυχία όσον αφορά την παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη. Χρησιμοποιώντας το ισχυρότερο λέιζερ του κόσμου, μια συστοιχία από 192 δέσμες, βομβάρδισε μια μικρή κάψουλα με υδρογόνο. Σ’ αυτές τις ακραίες συνθήκες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας, τα ισότοπα του υδρογόνου δευτέριο και τρίτιο, ενώνονται προς ήλιο-4 και απελευθερώνεται ενέργεια.

Απεικόνιση του πειράματος πυρηνικής σύντηξης NIF. Η ενδόρρηξη της κάψουλας προκαλεί σε θερμοκρασίες και πυκνότητες που υπερβαίνουν αυτές που επικρατούν στον ήλιο.

Στα πειράματα της 5ης Δεκεμβρίου του 2022 παρήχθη περισσότερη ενέργεια από ό,τι προσφέρθηκε με λέιζερ στους πυρήνες για να πραγματοποιηθεί η σύντηξη, με απόδοση 151%. Προσφέρθηκαν 2,05 MJ (MegaJoules) ενέργειας σε ένα σφαιρίδιο «πυρηνικής ανάφλεξης» και παρήχθησαν 3,15 MJ ενέργειας από την πυρηνική σύντηξη.

Πυρηνική σύντηξη με απόδοση 151%;
Επισημαίνεται ότι συνολικά δεν ξοδεύτηκαν μόνο 2,05 MJ ενέργειας. Αυτό αντιστοιχεί μόνον στο ποσό της ενέργειας που μετέφεραν τα λέιζερ στους πυρήνες για να συντηχθούν. Για να λειτουργήσει ολοκληρη η εγκατάσταση ξοδεύτηκε πολύ περισσότερη ενέργεια, χοντρικά 300 ΜJ, οπότε στο σύνολο δεν έχουμε κάνενα κέρδος ενέργειας. Αντίθετα, έχουμε πολύ μεγάλο έλλειμμα (βλέπε εδώ).

Από την επιτυχημένη πυρηνική ανάφλεξη σύντηξης του Δεκεμβρίου του 2022, οι αμερικανοί επιστήμονες συνέχισαν τα πειράματα για να βελτιώσουν την απόδοση της διαδικασίας. Σε ένα πείραμα που διεξήχθη στις 30 Ιουλίου, επαναλήφθηκε η ανάφλεξη με μεγαλύτερη απόδοση. Η πυρηνική σύντηξη παρήγαγε ενέργεια μεγαλύτερη των 3,5 MJ. Αν προσφέρθηκε το ίδιο ποσό ενέργειας με το πείραμα του Δεκεμβρίου (2,05 ΜJ) τότε η απόδοση είναι πάνω από 170%. Υπενθυμίζεται (ξανά) ότι για να προκύψει αυτή η τερατώδης απόδοση ως δαπανώμενη ενέργεια θεωρείται μόνον στο ποσό της ενέργειας που μεταφέρουν τα λέιζερ στους πυρήνες υδρογόνου για να συντηχθούν, χωρίς να υπολογίζεται η ενέργεια που απαιτείται για να λειτουργήσει ολόκληρη η εγακατάσταση. Σύμφωνα με τους ερευνητές το νέο αποτέλεσμα θα ανακοινωθεί σε προσεχή συνέδρια και θα δημοσιευθεί σε περιοδικά με κριτές.Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η εμπορική πυρηνική σύντηξη θα απαιτήσει αντιδράσεις σύντηξης που παράγουν έως και 100 φορές την ενέργεια που μεταφέρουν τα λέιζερ. Το βελτιωμένο αποτέλεσμα του NIF ήρθε «μόνο οκτώ μήνες» μετά την αρχική ανακάλυψη, και είναι ένα ενθαρυντικό μήνυμα για το ότι ο ρυθμός προόδου της πυρηνικής σύντηξης επιταχύνεται.

πηγή: https://www.ft.com/content/a9815bca-1b9d-4ba0-8d01-96ede77ba06a

[Δροσος Γεωργιος]

69 μεγα-τζάουλ σε 5 δευτερόλεπτα από πυρηνική σύντηξη.

Νέο ρεκόρ στην παραγωγή ενέργειας από πυρηνική σύντηξη στις εγκαταστάσεις του πυρηνικού αντιδραστήρα Joint European Torus (JET) στο Oxfordshire. Το γεγονός περιγράφεται ως τo κατάλληλο κύκνειο άσμα για το πρωτοποριακό έργο του αντιδραστήρα JET που παροπλίστηκε.

Το τελικό πείραμα σύντηξης στις εγκαταστάσεις του αντιδραστήρα Joint European Torus παρήγαγε 69 megajoules ενέργειας.

To 2022 η ομάδα επιστημόνων του Joint European Torus (JET), του μεγαλύτερου αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο που βρίσκεται στην Οξφόρδη, είχε ανακοινώσει την παραγωγή 59 megajoules ενέργειας σε διάστημα 5 δευτεροπλέπτων, υπερδιπλασιάζοντας το προηγούμενο ρεκόρ που χρονολογείται το 1997, σύμφωνα με την Βρετανική Αρχή Ατομικής Ενέργειας.
Προχθές ανακοινώθηκε η επίτευξη νέου παγκοσμίου ρεκόρ: στον JET παράχθηκαν 69 megajoules ενέργειας σε πέντε δευτερόλεπτα. Το νέο ρεκόρ επετεύχθη χρησιμοποιώντας μόλις 0,2 mg καυσίμου. Η ποσότητα των 69 megajoules δεν είναι μεγάλη αφού μπορεί άπαξ να θερμάνει ποσότητα νερού ικανή να γεμίσει περίπου 600 κούπες τσαγιού. Όμως ένα σύστημα που θα παρήγαγε συνεχώς χωρίς διακοπή 69 megajoules θα μπορούσε να ηλεκτροδοτεί απρόσκοπτα περίπου 12 χιλιάδες νοικοκυριά.Tο παραπάνω επίτευγμα ήταν το «κύκνειο άσμα» για τον αντιδραστήρα που λειτουργεί από το 1983 και ήταν πρωτοπόρος στην τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί στους μελλοντικούς εμπορικούς αντιδραστήρες σύντηξης. Η επιστημονική έρευνα στον JET ολοκληρώθηκε τον Δεκέμβριο και ο αντιδραστήρας θα παροπλιστεί. Περισσότεροι από 300 επιστήμονες και μηχανικοί συμμετείχαν στο πρόγραμμα που ονομάζεται EUROfusion και συνεισέφεραν στα πειράματα (συγκριτικά, το Manhattan Project που έδωσε τα επιθυμητά αποτελέσματα σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα απασχόλησε περίπου 130.000 άτομα και κόστισε 2 δισεκατομμύρια δολάρια – που ισοδυναμούν με περίπου 26 δισεκατομμύρια δολάρια του 2022)Ο αντιδραστήρας Joint European Torus (JET) είναι γνωστός ως tokamak και χρησιμοποιεί ισχυρά μαγνητικά πεδία για να περιορίσει τα πλάσμα σε σχήμα ντόνατ. Τα αέρια θερμαίνονται σε θερμοκρασία περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή που επικρατεί στο κέντρο του ήλιου. Οι ακραίες συνθήκες στο tokamak προκαλούν τις πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης, στις οποίες οι ατομικοί πυρήνες ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν βαρύτερους, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες ενέργειας. 

Στα πειράματα του JET χρησιμοποιήθηκαν δύο ισότοπα του υδρογόνου, το δευτέριο και το τρίτιο, ως καύσιμο. Στις αντιδράσεις σύντηξης, το δευτέριο και το τρίτιο ενώνονται και παράγουν ήλιο, απελευθερώνοντας μέγάλη ποσότητα ενέργειας. Το ρεκόρ, που ανακοινώθηκε την Πέμπτη, είναι ενθαρρυντικό για τον ITER, έναν μεγαλύτερο πυρηνικό αντιδραστήρα σύντηξης που κατασκευάζεται στη νότια Γαλλία. Αυτός ο αντιδραστήρας θα αρχίσει να πραγματοποιεί πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης – με στόχο την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από αυτή που χρησιμοποιείται για την θέρμανση του πλάσματος – το 2035, δηλαδή «vis mon Mai pour manger du trèfle» που λένε οι Γαλλοι.

πηγή: https://www.theguardian.com/environment/2024/feb/08/energy-based-on-power-of-stars-is-step-closer-after-nuclear-fusion-heat-record

 

[Δροσος Γεωργιος]

Τεχνητή Νοημοσύνη και Πυρηνική Σύντηξη.

«Το ταλέντο πετυχαίνει έναν στόχο που κανένας άλλος δεν μπορεί να πετύχει. Η ιδιοφυΐα πετυχαίνει έναν στόχο που κανένας άλλος δεν μπορεί να δει» (Άρθουρ Σοπενχάουερ)

Επιστήμονες που ασχολούνται με την παραγωγή ενέργειας μέσω πυρηνικής σύντηξης θεωρούν πως μπορούν να ξεπεράσουν τα ανυπέρβλητα εμπόδια που συναντούν αξιοποιώντας τις δυνατότητες της Τεχνητής Νοημοσύνης. Άραγε, θα μπορέσει κάποτε η Τεχνητή Νοημοσύνη από ταλέντο να αναδειχθεί σε ιδιοφυΐα, σύμφωνα με το ρητό του Σοπενχάουερ;

Η πυρηνική σύντηξη είναι μια εξαιρετική ιδέα. Θα μπορούσε να λύσει τις ενεργειακές ανάγκες όλου του κόσμου. Το πρόβλημα (προς το παρόν) είναι ότι κάθε φορά που οι επιστήμονες προσπαθούν να παράγουν ενέργεια με πυρηνική σύντηξη ξοδεύουν περισσότερη ενέργεια από αυτή που παίρνουν! Δυστυχώς, εφανίζονται αναρίθμητα εμπόδια, συμπεριλαμβανομένων των ασταθειών στην εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης.Ένας συνήθης τρόπος παραγωγής ενέργειας σύντηξης, περιλαμβάνει τη χρήση υδρογόνου ως καυσίμου, και την αύξηση της θερμοκρασίας σε εξαιρετικά υψηλά επίπεδα σε μία διάταξη που ονομάζεται «τοκαμάκ» και σχηματικά θυμίζει ντόνατ, όπου είναι εφικτή η δημιουργία πλάσματος (η τέταρτη κατάσταση της ύλης, μετά τη στερεά, την υγρή και την αέρια). 

Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία που πραγματοποιέιται στο εσωτερικό του Ήλιου και των άστρων. Οι ειδικοί προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να «ξεκλειδώσουν» τις δυνατότητές της στη Γη. Σύντηξη επιτυγχάνεται όταν δύο ελαφρείς πυρήνες συγχωνεύονται παράγοντας ενέργεια. Πρόκειται για τον αντίθετο μηχανισμό από αυτόν της πυρηνικής σχάσης (που χρησιμοποιείται σήμερα στα πυρηνικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας), κατά τον οποίο βαρείς πυρήνες διασπώνται αποδίδοντας ενέργεια.

Αλλά αυτό το πλάσμα πρέπει να περιορίζεται διαρκώς καθώς είναι πολύ επιρρεπές στο να διαφεύγει από τα ισχυρά μαγνητικά πεδία του μηχανήματος που έχουν σχεδιαστεί για να το συγκρατούν στην ιδανική θέση. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Princeton και το Εργαστήριο Φυσικής Πλάσματος του Princeton δημοσίευσαν στο περιοδικό Nature ότι βρήκαν έναν τρόπο να χρησιμοποιήσουν την τεχνητή νοημοσύνη για να προβλέψουν αυτές τις πιθανές αστάθειες και να τις αποτρέψουν από το να συμβούν σε πραγματικό χρόνο [Avoiding fusion plasma tearing instability with deep reinforcement learning].

Η ομάδα διεξήγαγε τα πειράματά της στην Εθνική Εγκατάσταση Σύντηξης DIII-D στο Σαν Ντιέγκο και διαπίστωσε ότι το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποίησαν μπορούσε να προβλέψει πιθανά «σχίσματα» πλάσματος έως και 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου νωρίτερα. Χωρίς την αξιοποίηση αυτής της πληροφορίας, η διαδικασία θα είχε διακοπεί απότομα. «Τα πειράματα παρέχουν τα θεμέλια για τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για την επίλυση ενός ευρέος φάσματος ασταθειών του πλάσματος, οι οποίες επί μακρόν εμπόδιζαν την ενέργεια σύντηξης», δήλωσε εκπρόσωπος του Princeton.

πηγές: https://www.kathimerini.gr/life/science/562895455/pyriniki-syntixi-i-a-i-elyse-gia-toys-epistimones-ena-apo-ta-pio-dyskola-provlimata/ – https://edition.cnn.com/2024/02/21/climate/nuclear-fusion-ai-climate-solution/index.html

Παρακολουθείστε επίσης και το σχετικό βίντεο της Sabine Hossenfelder:

 

 

[Δροσος Γεωργιος]

Επιστήμονες κράτησαν ζωντανό «τεχνητό ήλιο» για χρόνο-ρεκόρ

Επιστημονική ομάδα κατάφερε να διατηρήσει θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, δηλαδή εφτά φορές υψηλότερη από τη θερμοκρασία στον πυρήνα του Ηλιου, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος πυρηνικής σύντηξης.Επιστήμονες στη Νότια Κορέα ανακοίνωσαν ένα νέο παγκόσμιο ρεκόρ-ορόσημο στο κυνήγι της παραγωγής άφθονης ενέργειας από πυρηνική σύντηξη. Επιστημονική ομάδα κατάφερε να διατηρήσει θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, δηλαδή εφτά φορές υψηλότερη από τη θερμοκρασία στον πυρήνα του Ηλιου, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος πυρηνικής σύντηξης.Στα πειράματα χρησιμοποιείται ένας αντιδραστήρας σε σχήμα ντόνατ, o Tokamak, στο εσωτερικό του οποίου μόρια υδρογόνου θερμαίνονται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για τη δημιουργία πλάσματος.Τα πλάσμα υψηλής θερμοκρασίας και πυκνότητας, στα οποία οι αντιδράσεις μπορούν να λαμβάνουν χώρα για μεγάλη διάρκεια, είναι ζωτικής σημασίας για το μέλλον των αντιδραστήρων πυρηνικής σύντηξης, εξηγεί ο Σι Γου Γιουν, διευθυντής του ερευνητικού κέντρου KSTAR στο Κορεατικό Ινστιτούτο Ενέργειας Σύντηξης (KFE), το οποίο πέτυχε το νέο ρεκόρ.Η διατήρηση αυτών των υψηλών θερμοκρασιών «δεν ήταν εύκολο να αποδειχθεί λόγω της ασταθούς φύσης του πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας» και για αυτόν τον λόγο το πρόσφατο αυτό ρεκόρ είναι τόσο σημαντικό.Το KSTAR, η πειραματική διάταξη σύντηξης του KFE, την οποία αποκαλεί «τεχνητό ήλιο», κατάφερε να διατηρήσει πλάσμα με θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών για 48 δευτερόλεπτα κατά τη διάρκεια δοκιμών μεταξύ Δεκεμβρίου 2023 και Φεβρουαρίου 2024, ξεπερνώντας το προηγούμενο ρεκόρ των 30 δευτερολέπτων που είχε σημειωθεί το 2021.Οι επιστήμονες του KFE εξήγησαν ότι κατάφεραν να παρατείνουν τον χρόνο με τη βελτίωση της διαδικασίας σύντηξης, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης βολφραμίου αντί άνθρακα στους «εκτροπείς», οι οποίοι απορροφούν τη θερμότητα και άλλα υποπροϊόντα που παράγονται από την αντίδραση σύντηξης.Ο απώτερος στόχος είναι το KSTAR να διατηρήσει θερμοκρασίες πλάσματος 100 εκατομμυρίων βαθμών για 300 δευτερόλεπτα μέχρι το 2026, που θεωρείται κρίσιμο ορόσημο για να μπορέσει να επεκτείνει τις λειτουργίες σύντηξης, σύμφωνα με τον Γιουν. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων στη Νότια Κορέα θα «τροφοδοτήσουν» με πολύ σημαντικά δεδομένα την προσπάθεια ανάπτυξης του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Πειραματικού Αντιδραστήρα στη νότια Γαλλία, του περίφημου ITER, με το μεγαλύτερο αντιδραστήρα Tokamak στον πλανήτη. Το πείραμα στη Γαλλία θεωρείται με τη σειρά του κρίσιμο για την απόδειξη της βιωσιμότητας της μεθόδου.Οι εργασίες του KSTAR «θα βοηθήσουν σημαντικά στην έγκαιρη εξασφάλιση των προβλεπόμενων επιδόσεων στη λειτουργία του ITER και στην προώθηση της εμπορικής αξιοποίησης της ενέργειας σύντηξης», σημειώνει ο Γιουν. Το ρεκόρ έρχεται να προστεθεί σε μια σειρά από άλλες σημαντικές ανακαλύψεις για την πυρηνική σύντηξη. Το 2022, επιστήμονες του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore National Ignition Facility στις Ηνωμένες Πολιτείες έγραψαν ιστορία ολοκληρώνοντας με επιτυχία μια αντίδραση πυρηνικής σύντηξης η οποία παρήγαγε περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρησιμοποιήθηκε για την τροφοδοσία του πειράματος.Τον Φεβρουάριο του 2024, επιστήμονες στη Βρετανία ανακοίνωσαν ότι πέτυχαν ρεκόρ παραγωγής ενέργειας από μία αντίδραση σύντηξης, καταγράφοντας 69 μεγατζάουλ ενέργειας σύντηξης για πέντε δευτερόλεπτα, ποσότητα που αρκούσε για να τροφοδοτήσει 12.000 σπίτια με ηλεκτρικό ρεύμα. Ομως η εμπορική αξιοποίηση της πυρηνικής σύντηξης απέχει ακόμα πολύ, καθώς οι επιστήμονες εργάζονται για να λύσουν τα αναρίθμητα μηχανικά προβλήματα που προκύπτουν. Η πυρηνική σύντηξη «δεν είναι ακόμη έτοιμη και επομένως δεν μπορεί να μας βοηθήσει με την κλιματική κρίση τώρα», τόνισε η Ανίκα Καν, ερευνήτρια στην πυρηνική σύντηξη στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ωστόσο αν συνεχιστεί η πρόοδος, η σύντηξη «έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει μέρος ενός πράσινου ενεργειακού μείγματος στο δεύτερο μισό του αιώνα».

https://www.kathimerini.gr/life/technology/562959064/epistimones-kratisan-zontano-technito-ilio-gia-chrono-rekor/