“Dielli artificial” do të japë shumë më tepër energji nga sa mendonim

Në studim, fizikanët rishikuan të ashtuquajturat Ligji i Greenwald, një nga parimet në themel të kërkimit të plazmës dhe shkrirjes gjatë 34 viteve të fundit. Kjo mund të ndikojë gjithashtu në zhvillimin e projektit ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), i cili synon të marrë përsipër prodhimin e energjisë së shkrirjes.

ITER, me vlerë rreth 22 miliardë euro, është sot projekti më i madh ndërkombëtar shkencor që përfshin BE-në, Kinën, Japoninë, Korenë e Jugut, Indinë, Rusinë dhe Shtetet e Bashkuara. Këto vende shpesh të kundërta politikisht janë të bashkuar në synimin e tyre për të krijuar një “mini Diell” në Tokë, pra për të zgjidhur problemet energjetike të planetit tonë duke prodhuar energji përmes shkrirjes. Ndërtimi i ITER filloi në vitin 2006 dhe pritet të përfundojë deri në fund të vitit 2025.

Fusioni është procesi i bashkimit të bërthamave të elementeve atomike të lehta, duke çliruar një sasi të madhe energjie. Ky proces ndodh në Diell dhe yje të tjerë. Reaksioni i shkrirjes është në dukje i thjeshtë: për shembull, izotopet e hidrogjenit deuterium dhe tritium kombinohen për të formuar helium dhe neutrone. Që të ndodhë kjo, karburanti duhet të jetë në gjendje plazmatike, domethënë të nxehet në më shumë se 150 milionë gradë Celsius. Për më tepër, në mënyrë që bërthamat të bashkohen, plazma me densitet të mjaftueshëm duhet të ruhet mjaft gjatë pa kontakt me muret e enës në të cilën ndodhet. Kjo arrihet duke përdorur fusha të forta magnetike në të ashtuquajturat shishe magnetike ose tokamak të krijuara nga fizikanët rusë Andrei Sakharov dhe Igor Tam bazuar në idenë e Oleg Lavrentiev.

Fizikani amerikan Martin Greenwald i Institutit të Teknologjisë në Masaçusets (MIT) formuloi një ligj në 1988 që qëndron në themel të strategjive të ndërtimit të tokamac, duke përfshirë ITER.

“Kufiri i Greenwald është numri maksimal i grimcave të plazmës që mund të kompresohen në tokamak, me funksionim të qëndrueshëm pa depërtim të plazmës. Është proporcionale me rrymën toroidale të krijuar nga rrotullimi i plazmës rreth tokamacs. Është në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e rrezes së brendshme të dhomës së vakumit tokamak. Mekanizmi nuk është plotësisht i qartë, as nuk është e qartë se si të shkallëzohet në tokamakë edhe më të mëdhenj se ato ekzistuese. Mund të bëhet një tokamak kompakt – si MAST britanik (Mega-Ampere Spherical Tokamak), por kërkon një rrymë plazmatike shumë të madhe. Tejkalimi i këtij kufiri – le të themi, shumë karburant me shkrirje ose shumë pak rrymë plazmatike – shkakton një defekt të ngjashëm me plazmën e modalitetit të lokalizuar të skajit (ELM), i cili mund të dëmtojë ose shkatërrojë plotësisht tokamak. Për shembull, JET britanik dridhet dy inç kur godet një ELM të fortë. “Të gjithë jemi të interesuar se si do të sillet ITER në ELM ku fuqia e plazmës do të jetë shumë më e madhe,” komentoi Dr. Tonci Tadic, kreu i aktiviteteve të fuzionit kroat brenda konsorciumit EUROfusion dhe koordinator i këshillit të projektit evropian DONS-PreP. .

Kur të përfundojë, tokamak ITER do të jetë 28 metra dhe 29 metra në diametër, afërsisht sa madhësia e Memorialit Jefferson në Uashington. Ajo do të peshojë 23,000 tonë, që është dy herë më shumë se Kulla Eifel në Paris. Për më tepër, ITER i plotë do të përmbajë 10 milionë komponentë të ndryshëm. Tani, një studim nga shkencëtarët në Qendrën Zvicerane të Plazmës ka treguar se ITER tokamak mund të punojë me dyfishin e sasisë së plazmës dhe për këtë arsye të gjenerojë më shumë energji të shkrirjes.

“Në çdo rast, qëllimi është që reaktori eksperimental i shkrirjes ITER dhe impianti i ardhshëm i shkrirjes DEMO të funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme, ndoshta me më pak fuqi plazma, por sigurisht brenda kufirit të Greenwald dhe pa ELM.” Nuk ka kuptim t’ju them tani – nuk dua ta prish surprizën. “Ne kemi nevojë për një termocentral ‘të mërzitshëm’ me shkrirje DEMO, i cili funksionon në mënyrë të qëndrueshme,” përfundoi Tonci Tadic.