בלוג לנושאי מדע scienceblog.galbarak.co.il » היתוך גרעיני להפקת חשמל

היתוך גרעיני להפקת חשמל

מאת גל ברק

במשך שנים רבות נעשה ניסיון להגיע למקור אנרגיה חלופי, בטוח ככל האפשר, נקי ככל האפשר, ואם אפשר… גם בלתי מוגבל. ישנם הרבה דלקים מתחדשים ויחסית נקיים, אך במשך זמן רב מחקר ההיתוך הגרעיני היה מטרה בלתי מושגת שניסו להגיע אליה בדרכים רבות. במיוחד מאחר שהמים, מהם ניתן להפיק את המימן להיתוך, נפוצים כ“כ על פני כדור הארץ, ושימוש בהיתוך גרעיני הוא ממש מקור בלתי נדלה של אנרגיה (אם כי, כבר ברור שיווצר זיהום מסויים, נמוך ביותר אבל קיים, מהיתוך גרעיני), לעומת מקורות אחרים דומים, שיש בעיות רבות בהפקתם או בזמינות שלהם.

למרות הרצון הרב להגיע לשמוש בהיתוך גרעיני להפקת אנרגיה שימושית, או במלים אחרות, חשמל :) . המחקר בנושא, שנמשך במשך עשרות שנים, התקדם ומתקדם בצעדים קטנים ביותר, יחסית לגודל המשימה. בין היתר בגלל הטמפרטורות הגבוהות הנדרשות לצורך ההיתוך, טמפרטורות שבהן לא יכלים להתקיים חומרים ש“יכלאו“ את האנרגיה. כל חומר, בטמפרטורות הדרושות לשם היתוך גרעיני, פשוט מותך. נעשו הרבה נסיונות, ובהרבה שיטות, ובינתיים עדיין לא קיים כור היתוך גרעיני, לצרכי הפקת חשמל.

השיטה המתקדמת ביותר שהוצעה עד היום, והיחידה שהצליחה, בתנאי מעבדה, להפיק יותר אנרגיה (אך רק במקצת) מאשר צרכה, היא שיטת ה“טוקמק“. שימוש בכור גרעיני בעל צורת טורואיד (כמו דונאט :) ), ושימוש בשדות מגנטיים כדי לכלוא את הפלאזמה המפיקה את האנרגיה הרבה בהיתוך. כפי שאמרתי, אחרי שבמשך שנים התקדמו לאט לאט, הצליחו ליצור מן כור מחקר שכזה, שיצור אך מעט יותר אנרגיה מכפי שצריך להשקיע בהפעלתו. עכשיו נשאר רק השלב האחרון: בנית אב טיפוס בגודל מלא לתחנת כח המפיקה חשמל מהיתוך גרעיני. אמנם זהו השלב האחרון, אבל הגדלת הגודל של הכור, וכל המערכות התומכות בכך, על כל המשתמע מכך, היא משימה אדירה. מחירה (כפי שמוערך כיום) מעל 5 מיליארד דולר.

מסיבה זו הביצוע נשמר על ”אש נמוכה“ במשך זמן רב, וההתקדמות לקראת בניית אותו אב הטיפוס, המכונה ITER (“הדרך“ בלטינית, וגם ראשי תיבות של ”כור ניסויי תרמו-גרעיני בין לאומי“ International Thermonuclear Experimantal Reactor) נמשכת בצעדים קטנים. בניית ITER היא מאמץ בין-לאומי בו משתתפות מדינות רבות (וכרוכה בו גם פוליטיקה לא מעטה) ובעוד השפל הכלכלי מכה בעולם, מדינות רבות דחו השתתפותם בפרוייקט.

בתקופה האחרונה, מתחילים להראות סימני התעניינות מסויימים, ממדינות שלא השתתפו עד כה בפרוייקט. בנובמבר הובעה התעניינות סינית בפרוייקט, ונציגים סינים נפגשו עם נציגים של המדינות המנהלות את הפרוייקט: מדינות האיחוד האירופי, יפן ורוסיה. השבוע נערכות שיחות לצירוף דרום-קוריאה לפרוייקט, ואפילו בארה“ב כבר שוקלים להצטרף מחדש לפרוייקט, לאחר שהסירו חסותם מהפרוייקט ב-1999 (אגב, שתי האחרונות עובדות ביחד על כור קטן יותר, כבר עכשיו).

כן, זה יקח כמה שנים. אבל אם הפרוייקט יקרום עור וגידים, באמת יהיה לנו מקור אנרגיה נקי, בלתי מוגבל וגם (אולי) זול.

מקורות:
Nature 420, 598-599

אתר ITER

3 תגובות לסיפור ”היתוך גרעיני להפקת חשמל“

  1. מאת דפנה:

    וואי….תודה..חסר לנו מידע והמידע פה עזר לי ולחברה שלי מאוד בעבודה במדעים..על תחנת כוח גרעינית..וואיי……………..!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

    תודה
    דפנה וחברה שלה

  2. מאת גל וויינשטיין:

    היי!
    אני צריכה עזרה דיי דחופה.
    האם אתם יודעים את התשובה לשאלה ”מדוע טוענים שמארי קירי היתה זו שפתחה את עידן המדע הגרעיני והלוא ידוע שאת מודל מבנה הגרעין הציע מדען אחר, ארנסט רת‘רפורד?“ או לפחות משהו שיעזור לנו לפתור אותה…
    תודה רבההה!!!

  3. מאת אור:

    רת‘רפורד טעה בהשערת ”שוקו צ‘יפס
    חוצמיזה מארי קירי גילתה רדיואקטיביות