Επαναστατικός αντιδραστήρας σύντηξης «σε μια δεκαετία»

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 ξεκινήσει 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 απεφάνθη να δημοσιοποιήσει το σχέδιο έπειτα από 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 θα μπορούσε 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 άνθρακα 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 εν συγκρίσει 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.

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

Βαγγέλης Πρατικάκης