Αντίστροφη μέτρηση για το αμερικανικό πείραμα πυρηνικής σύντηξης

Λος Αντζελες

Το μεγαλύτερο ερευνητικό εργαστήριο των ΗΠΑ ολοκλήρωσε την κατασκευή του ισχυρότερου συστήματος λέιζερ στον κόσμο, με στόχο να αναδημιουργήσει τις συνθήκες που επικρατούν στην καρδιά του Ήλιου και να αξιοποιήσει την πυρηνική σύντηξη για την παραγωγή ενέργειας.

Οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης, από τις οποίες πηγάζει η ενέργεια των άστρων, είναι κατά κάποιο τρόπο το αντίθετο της πυρηνικής σχάσης: δύο ή περισσότεροι πυρήνες ατόμων συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ένα βαρύτερο στοιχείο, απελευθερώνοντας ταυτόχρονα τεράστιες ποσότητες ενέργειας.

Αντιδράσεις στις οποίες άτομα υδρογόνου ενώνονται και σχηματίζουν άτομα ήλιου έχουν ήδη πραγματοποιηθεί σε διάφορα εργαστήρια στις ΗΠΑ και την Ευρώπη. Το πρόβλημα όμως είναι ότι η ενέργεια που απαιτήθηκε για να ξεκινήσει η αντίδραση ήταν περισσότερη από την ενέργεια που απελευθερώθηκε.

Το NIF (National Ignition Facility, Εθνική Εγκατάσταση Πυροδότησης) ελπίζει τώρα να γίνει το πρώτο εργαστήριο του κόσμου που πετυχαίνει θετικό ισοζύγιο ενέργειας στην πυρηνική σύντηξη.

Η ολοκλήρωση της πειραματικής διάταξης του NIF στην Καλιφόρνια «είναι ένα μείζον ορόσημο» δήλωσε στο BBC ο Δρ Εντ Μος, διευθυντής του ερευνητικού ιδρύματος.

Συνολικά 192 πομποί λέιζερ, τοποθετημένοι στο εσωτερικό μιας τεράστιας μεταλλικής σφαίρας, θα στοχεύουν πάνω σε ένα σφαιρίδιο σε μέγεθος μπιζελιού, το οποίο περιέχει 150 μικρογραμμάρια δευτέριου και τρίτιου, δύο ισότοπων του υδρογόνου.

«Η διαδικασία αυτή θα δημιουργήσει θερμοκρασίες της τάξης των 100 εκατομμυρίων βαθμών και πιέσεις δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από την ατμοσφαιρική πίεση στη Γη» εξηγεί ο Δρ Μος. Οι συνθήκες αυτές «θα αναγκάσουν τους πυρήνες υδρογόνου να συντηχθούν και να απελευθερώσουν πολλαπλάσια ποσότητα ενέργειας, σε σχέση με την ενέργεια που χρειάζονται τα λέιζερ για να ξεκινήσουν την αντίδραση».

Τα 192 υπεριώδη λέιζερ -σχηματίζουν την ισχυρότερη συστοιχία λέιζερ του κόσμου- θα πυροδοτούνται σε παλμούς διάρκειας 20 νανοδευτερολέπτων (δισεκατομμυριοστών του δευτερολέπτου). Στη διάρκεια αυτού του απειροελάχιστου χρονικού διαστήματος, η ισχύς της ακτινοβολίας θα φτάνει το αστρονομικό νούμερο των 500 τρισεκατομμυρίων Watt.

Και η ενέργεια που θα απελευθερωθεί θα είναι 10 έως 100 φορές περισσότερη από αυτή που καταναλώνουν τα λέιζερ.

Αν το πείραμα στεφθεί με επιτυχία, η ανθρωπότητα θα έχει στη διάθεσή της μια ακίνδυνη και ανεξάντλητη πηγή ενέργειας -το δευτέριο μπορεί να απομονωθεί από το θαλασσινό νερό, ενώ το τρίτιο παράγεται από το λίθιο, ένα στοιχείο που υπάρχει στο έδαφος σε σχετικά υψηλές αναλογίες.

Τα πειράματα στο NIF θα αρχίσουν το 2009, με τα πρώτα αποτελέσματα να αναμένονται το διάστημα 2010-2012.

Λίγα χρόνια αργότερα, το 2016, προγραμματίζεται να ξεκινήσει τη λειτουργία του ο Διεθνής Πειραματικός Θερμοπυρηνικός Αντιδραστήρας (ITER), μια πολυεθνική εγκατάσταση στη Γαλλία που θα εφαρμόσει μια διαφορετική προσέγγιση για να πετύχει την πολυπόθητη σύντηξη.