Ο μεγαλύτερος και πιο προηγμένος αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης στον κόσμο, ο JT-60SA, μόλις τέθηκε σε λειτουργία στο νομό Ιμπαράκι της Ιαπωνίας. Ο JT-60SA ανήκει στην κατηγορία των «αντιδραστήρων σύντηξης τύπου Tokamak». Οι αντιδράσεις σύντηξης λαμβάνουν χώρα εντός ενός θαλάμου σε σχήμα ντόνατ και χρησιμοποιούνται μαγνητικά πεδία για να περιορίσουν το εξαιρετικά καυτό πλάσμα.
Ο σχεδιασμός Tokamak έχει μελετηθεί εκτενώς και χρησιμοποιείται συνήθως για την επίτευξη ελεγχόμενων αντιδράσεων σύντηξης στη Γη. Αυτός ο πειραματικός αντιδραστήρας είναι ειδικά κατασκευασμένος ώστε να ανεβάζει τη θερμοκρασία του πλάσματος στους 200 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου και να τη διατηρεί εκεί για μόλις 100 δευτερόλεπτα. Η διάρκεια αυτή ξεπερνά σημαντικά τις δυνατότητες των προηγούμενων μεγάλων αντιδραστήρων Tokamak.
Η δοκιμή του αντιδραστήρα ύψους έξι ορόφων πυροδότησε πλάσμα για πρώτη φορά στις 26 Οκτωβρίου 2023 – μετά από μια 15ετή φάση κατασκευής και δοκιμών.
Αξιοποίηση της φυσικής διαδικασίας που τροφοδοτεί τον Ήλιο
Η αξιοποίηση της πυρηνικής σύντηξης, της διαδικασίας που τροφοδοτεί αστέρια όπως ο Ήλιος, θεωρείται ότι θα αλλάξει τα δεδομένα για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων καθαρής ενέργειας για την κάλυψη των παγκόσμιων αναγκών. Ωστόσο, υπάρχει ένα σημαντικό τεχνολογικό εμπόδιο για την αναπαραγωγή της διαδικασίας πυρηνικής σύντηξης στη Γη. Για το λόγο αυτό, οι επιστήμονες διεξάγουν πειράματα με πυρηνικούς αντιδραστήρες για την καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας.
Ο πρωταρχικός στόχος αυτού του αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης είναι να παράγει καθαρό πλεόνασμα ενέργειας. Αυτό σημαίνει ότι η παραγωγή ενέργειας πρέπει να υπερβαίνει την εισροή. Αυτό θα εδραιώσει τελικά τις δυνατότητες της σύντηξης ως καθαρής πηγής ενέργειας χωρίς άνθρακα.
Στόχος είναι ο αντιδραστήρας να προκαλέσει τη σύντηξη πυρήνων υδρογόνου εντός των ορίων του, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ηλίου, ενός βαρύτερου στοιχείου. Αυτή η διαδικασία σύντηξης απελευθερώνει ενέργεια με τη μορφή φωτός και θερμότητας, μιμούμενη σε μεγάλο βαθμό τη φυσική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στο εσωτερικό του Ήλιου. Με λίγα λόγια, ο στόχος είναι να αναπαραχθεί ο μηχανισμός σύντηξης του Ήλιου, μετατρέποντας το υδρογόνο σε ήλιο και συλλαμβάνοντας την παραγόμενη ενέργεια για πρακτική χρήση στη Γη.
Ο JT-60SA αποτελεί πρόδρομο του Διεθνούς Θερμοπυρηνικού Πειραματικού Αντιδραστήρα (ITER) που βρίσκεται στη Γαλλία, ο οποίος βρίσκεται τώρα υπό ανάπτυξη και αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία το 2025.
Η ανάπτυξη και η λειτουργία του JT-60SA είναι το αποτέλεσμα μιας συνεργασίας στην οποία συμμετείχαν πάνω από 500 επιστήμονες και μηχανικοί, καθώς και περισσότερες από 70 εταιρείες τόσο από την Ευρώπη όσο και από την Ιαπωνία.
Ο πυρηνικός αντιδραστήρας αποτελεί μια πρωτοβουλία συνεργασίας μεταξύ της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της Ιαπωνίας για την καθιέρωση της πυρηνικής σύντηξης ως μελλοντικής βιώσιμης και καθαρής πηγής ενέργειας.
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
