Minggu ieu, wartos janten headline di sakumna dunya yén Laboratorium Nasional Lawrence Livermore, di California, parantos kéngingkeun tonggak sejarah dina fusi ku ngahasilkeun dina réaktor National Ignition Center (NIF, kanggo akronim na dina basa Inggris) langkung peryogi énergi pikeun ngaleupaskeun réaksi. Hiji-hijina hal anu ngajantenkeun umat manusa saléngkah pikeun ngawasaan énergi anu lestari anu ampir teu aya watesna anu sacara alami 'ngahurungkeun' béntang-béntang, tapi anu urang dieu di Bumi masih dina prosés ngawasaan pinuh.
Pencapaian éta mungkin berkat fasilitas sapuluh tingkat ukuran tilu lapangan maén bal sareng padamelan 60 taun. Nanging, éta sanés hiji-hijina proyék anu ditujukeun pikeun ngahasilkeun énérgi anu diturunkeun tina Panonpoé urang unggal dinten sareng éta tiasa janten jawaban kana parobahan iklim.
Teu diragukeun, kusabab poténsi sareng partisipasi internasional, rujukan dunya nyaéta International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), megaproyek dimana nagara-nagara Uni Éropa, Jepang, Amérika Serikat, Koréa Kidul, India, Rusia sareng Cina.
Sadayana nandatanganan perjanjian di 2006 pikeun nyiptakeun di Cadarache (Perancis) prototipe réaktor anu paling kantos diwangun anu ngabuktikeun yén, mémang énergi fusi mangrupikeun sumber énergi anu lumayan. Beda sareng NIF, utamina dina cara ngatur nyiptakeun deui kaayaan tekanan sareng suhu béntang di laboratorium kami: sedengkeun Amérika Kalér dumasar kana sistem kurungan inersia, metode anu ngamangpaatkeun balok kuat Ngagunakeun laser pikeun niiskeun inti deuterium jeung tritium di jero sphere nu leuwih leutik batan kacang polong a, ITER ngagunakeun badag, magnét kuat - kurungan magnét - ngadalikeun plasma seuneu nu listrik dihasilkeun dina wadah badag ngawangun donat, coveted énergi bocor.
Na, kalawan metoda ieu, eta ngaharepkeun ngalakukeun hal eta leuwih éféktif batan NIF: bari percobaan Livermore junun ngahasilkeun dua kali énergi nu réaksi diperlukeun pikeun pemicu, ITER jangji baris ngaronjatkeun gain ieu nepi ka sapuluh kali. Sareng henteu ngan éta, tapi tujuanana nyaéta pikeun manjangkeun catetan ka 500 detik dina kakuatan anu luhur (ngan langkung ti 8 menit) sareng ka 1.500 dina kakuatan sedeng (25 menit) padamelan anu réaktor NIF ngan ukur dijaga (sajauh ieu) sababaraha. milyaran detik. Sanajan kitu, éta kénéh dina 80% konstruksi jeung percobaan moal dimimitian, sahenteuna, dugi 2028. Periode, lajeng, pikeun momen, pikeun maranéhanana NIF.
bet Éropa
"Tapi teu aya saingan," saur Eleonora Viezzer, dosen Atom, Molekul sareng Fisika Nuklir di Universitas Seville. “Kabagjaan urang keur maranehna; Éta sanés prestasi sakedik, éta mangrupikeun hal anu hadé pikeun sakumna masarakat ”. Viezzer, nembé diaku sareng salah sahiji Penghargaan Fisika anu disponsoran ku Yayasan BBVA sareng Royal Spanish Physics Society (RSEF), parantos damel sareng sababaraha réaktor ékspérimén utama anu aya, kalebet Join European Torus (JET), kartu trump Éropa. pikeun henteu katinggaleun dina milarian 'holy grail' tanaga. Sarta pikeun momen nanaon bade goréng, sabab JET, jenis 'miniatur' ITER -spésifik, model tokamak sapuluh kali leuwih leutik-, junun Pébruari panungtungan ngahasilkeun 59 megajoules pikeun 5 detik.
Hiji waktu anu sigana leutik, tapi dina watesan ulikan fisika, ampir saolah-olah plasma éta 'beku'. Hal anu ogé geus kajantenan saeutik jeung birokrasi nu ngatur reaktor 'leutik' ieu, nu, sanajan diatur ku konsorsium EUROfusion Éropa, lokasina di wewengkon Brexit, husus di kota Culham, deukeut Oxford. “Sanajan kitu, éta hal anu kaluar di tingkat administrasi; Kalayan kolega urang henteu ningali saha ti hiji tempat atanapi anu sanés, kerjasama ilmiah tetep sami", Viezzer nunjukkeun.
JET, sareng NIF, mangrupikeun hiji-hijina fasilitas aktif di dunya anu beroperasi sareng deuterium sareng tritium, dua isotop hidrogén anu ngabakar réaksi fusi. Deuterium cukup gampang ditingali: éta aya dina cai laut; Sanajan kitu, tritium mangrupakeun unsur nu leuwih pajeulit pikeun ménta: ngan dina mangsa nu bakal datang réaksi fusi dina padlock nu dihasilkeun 'in situ' kahontal, pikeun ayeuna perlu nimba tina litium.
Fusi nuklir ku kituna dibere salaku sumber tanaga praktis taya wates, beresih jeung sustainable lingkungan, sabab teu ngahasilkeun runtah radioaktif jangka panjang. Beda jeung fisi nuklir, dina fusi nuklir, salian ti ngahasilkeun runtah radioaktif anu tahan lila, sacara fisik teu mungkin kajadian anu sarupa jeung Chernobyl atawa Fukushima, tapi lamun ragrag, réaksina bakal pareum sorangan.
Proyék luar biasa sanés nyaéta SPARC, di fasilitas mitos Massachusetts Institute of Technology (MIT). Sababaraha perusahaan sareng kapribadian (diantarana, panyipta Microsoft, Bill Gates; sareng magnate Amazon, Jeff Bezos), parantos bet pisan kana modél ieu dumasar kana magnet superkonduktor suhu luhur anu panyipta negeskeun yén aranjeunna bakal nyiptakeun "magnét magnét". widang pangkuatna kungsi dijieun di Bumi. Nyatana, aranjeunna yakin pisan yén aranjeunna janji bakal gaduh prototipe anu tiasa nyiptakeun ulang tonggak NIF, sanaos waktos ieu dina alat kurungan magnét, siap ku 2025.
"Penting pikeun dicatet yén SPARC sanés réaktor produksi listrik, tapi ékspérimén ilmiah sareng téknologi anu asistén urang bakal nyobian ngaoptimalkeun réaktor masa depan, validasi modél urang sareng nunjukkeun yén fusi mungkin sareng ngajangjikeun. ”, Pablo Rodríguez-Fernández, panalungtik ilmiah di MIT Center for Plasma and Fusion Science dina proyék SPARC, ngajelaskeun ka ABC. "Léngkah ieu, sateuacan pabrik produksi listrik, penting pisan, sabab percobaan anu kami lakukeun salami sababaraha taun masih jauh tina mékanisme fisik anu dipikabutuh dina réaktor produksi listrik, janten gaduh léngkah panengah, sapertos SPARC sareng ITER. , kritis. ”
Panonpoé Asia
Henteu ngan dunya barat boga panonpoé jieunan na. Asia ogé resep pisan kana énergi anyar ieu. Jepang -kalayan kolaborasi Éropa- bade ngaresmikeun JT-60SA dina sababaraha bulan ka hareup. Tempatna di Prefektur Ibaraki, éta bakal janten jinis tokamak, sapertos JET. Tapi bakal ngaleuwihan ukuranana, janten prototipe panggedéna di kelasna dugi ka ITER dibuka.
Pikeun bagian na, Cina boga sababaraha model, sanajan nu paling canggih nyaeta ékspérimén canggih superconducting tokamak reaktor, EAST. Mesin ieu anu tiasa dianggo nyalira sareng deuterium didorong ka wates ku para ilmuwan sareng parantos tiasa ngajaga suhu plasma 120 juta darajat Celsius salami 101 detik; jeung manjangkeun nepi ka 1.056 detik (17 menit) dina suhu panghandapna: 70 juta darajat Celsius. Dina minggu EAST, Koréa Kidul nyiptakeun prototipe KSTAR, anu dina Januari 2021 sanggup ngahontal 100 juta darajat Celsius salami 20 detik.
Penting pikeun netelakeun yén sadaya prototipe ieu masih ékspérimén: nyaéta, ayeuna teu aya anu mindahkeun énergi anu diciptakeun ka, contona, jaringan listrik atanapi réaktor fusi komérsial. Pikeun éta, urang kedah ngantosan, sahenteuna, dugi ka dasawarsa salajengna, numutkeun para ahli. "Hésé pikeun ngira-ngira iraha kamungkinan pikeun ngahijikeun salaku sumber énergi," saur Rodríguez-Fernández. Sanajan kitu, ku pembiayaan swasta datang ka ngahiji jeung kamajuan anu lumangsung dina taun panganyarna, kuring nyangka yén kira-kira satengah kadua 2030s bakal nalika urang ningali prototipe mimiti generasi listrik. Viezzer satuju: "Tanpa ragu, kami aya dina waktos anu penting sareng seru pisan dina widang fusi. Kuring nyangka urang bakal janten generasi anu ningali sumber énergi énggal anu ngajangjikeun ieu. ”
