“Κρίσιμη φάση” για τον Διεθνή Θερμοπυρηνικό Αντιδραστήρα (ITER),'Critical phase' for Iter fusion dream

Τα θεμέλια του αντιδραστήρα «tokamak». The foundations for Iter's tokamak - which will contain the hot plasma - have been laid.

Ένα από τα μεγαλύτερα τεχνικά πειράματα του κόσμου, σχεδιασμένο να δείξει αν το όνειρο της πυρηνικής σύντηξης μπορεί να γίνει πραγματικότητα, δείχνει να ξεπερνά τα γραφειοκρατικά και τεχνικά εμπόδια: τα πρώτα εξαρτήματα του ITER (Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας) έφτασαν στο χώρο που θα φιλοξενήσει την εγκατάσταση στη νότια Γαλλία.

Η συναρμολόγηση

Preparation work at the Iter site in Cadarache began in 2007. Some 90 hectares has been cleared and levelled for scientific buildings and facilities, leaving the other half of the site in its original wooded state.

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.

A 12,000 sq m building will be used to assemble the giant poloidal field (PF) coils - part of the magnetic system that helps control plasma inside Iter's vacuum vessel. The 40-tonne circular spreader beam (pictured) can travel the length of the building to move components around.

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.

Ο αντιδραστήρας «tokamak» θα συγκρατεί μετέωρο ένα υπέρθερμο σύννεφο υδρογόνου. Credit: ITER 

Πρόκειται ουσιαστικά για ένα θωρακισμένο κάνιστρο που χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να συγκρατεί μετέωρο ένα σύννεφο από ιόντα υδρογόνου σε θερμοκρασία 100 εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Τα σχέδια

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 εξαγωγή εξαρτημάτων και τους δασμούς, έχουν ήδη προκαλέσει σημαντικές καθυστερήσεις, και πολλοί πιστεύουν ότι είναι αναπόφευκτο να υπάρξουν νέες αναβολές στο μέλλον. Στο σχέδιο συμμετέχουν η Ευρωπαϊκή Ένωση, οι οποίες καλύπτουν περίπου το μισό κόστος, μαζί με τις ΗΠΑ, την Ιαπωνία, τη Ρωσία, την Ινδία, την Κίνα και τη Νότιο Κορέα.

Λόγω των καθυστερήσεων, τα σχέδια του κτηρίου του αντιδραστήρα άλλαξαν ώστε να δημιουργηθούν ανοίγματα από τα οποία θα περάσουν μεγάλα εξαρτήματα που αναμένεται πλέον να παραδοθούν με μεγάλη καθυστέρηση. Ακόμα και αν τα πειράματα ξεκινήσουν το 2021 και δώσουν ικανοποιητικά αποτελέσματα, η αξιοποίηση της σύντηξης σε εμπορική κλίμακα πιστεύεται ότι θα απαιτούσε μερικές ακόμα δεκαετίες Παρόλα αυτά, η άφιξη των πρώτων εξαρτημάτων φέρνει το όραμα της σύντηξης πιο κοντά από ποτέ.