Ang paglago sa pagkonsumo ng enerhiya ay tumataas sa paglipas ng mga taon habang umuunlad ang rebolusyon ng enerhiya. Ang paglago na ito sa pandaigdigang pagkonsumo ay nagbibigay ng pangangailangan upang galugarin ang bago, mas mahusay at napapanatiling mga opsyon sa enerhiya. Sa kontekstong ito, ang pagsasanib ng nukleyar Ito ay ipinakita bilang isang alternatibo na may napakalaking potensyal para sa paggawa ng enerhiya. Gayunpaman, hindi ito kasalukuyang umiiral sa isang pang-industriya na antas dahil sa malalaking teknikal na hamon. Ang isa sa mga pinaka-advanced na pagsisikap na paunlarin ang teknolohiyang ito ay ang ITER proyekto (International Thermonuclear Experimental Reactor), isang internasyonal na programa na naglalayong ipakita ang posibilidad na mabuhay ng nuclear fusion.
Sa artikulong ito ipapaliwanag namin kung ano ang binubuo ng programa ng ITER, kung ano ang pangunahing layunin nito at ang pinakabagong mga balita tungkol sa pag-unlad nito.
Ano ang ITER
El ITER Ito ay isa sa pinakamalaki at pinakamasalimuot na proyektong pang-agham sa mundo. Ito ay isang eksperimentong nuclear fusion reactor na naglalayong gayahin ang mga prosesong nagaganap sa loob ng Araw at iba pang mga bituin, kung saan ang pagsasanib ng mga atomo ng hydrogen ay bumubuo ng enerhiya. Sa isang reaktor tulad ng ITER, nagaganap ang mga fusion reaction sa isang kontroladong kapaligiran, na may matinding materyales at temperatura na nagtatangkang gayahin ang mga kondisyon ng solar core, na bumubuo ng malaking halaga ng enerhiya.
Ang nuclear fusion ay binubuo ng pagsasama-sama ng dalawang light atoms, kadalasan deuterium y tritium, upang bumuo ng mas mabigat (helium) at maglabas ng malaking halaga ng enerhiya sa proseso. Ang enerhiyang ito ay mas malaki kaysa sa nakuha sa pamamagitan ng nuclear fission, na kasalukuyang ginagamit sa mga conventional nuclear plant. Gumagamit ang ITER ng magnetic confinement system sa pamamagitan ng isang aparato na kilala bilang isang "tokamak". Ang reaktor na ito ay hugis tulad ng toroid (doughnut) at gumagamit ng malalakas na superconducting magnets upang ituon ang mainit na plasma na kinakailangan para sa mga reaksyon ng pagsasanib nang hindi ito nakikipag-ugnayan sa mga dingding ng reaktor.
Isa sa mga dakilang teknolohikal na hamon ng proyekto ng ITER ay ang maabot ang temperatura sa paligid 150 milyong degrees Celsius, humigit-kumulang 10 beses na mas mataas kaysa sa mga nasa core ng Araw. Ang layunin ng ITER ay ipakita na ang nuclear fusion ay hindi lamang posible, ngunit maaari ding maging isang komersyal na mapagkukunan ng enerhiya para sa hinaharap.
Ang enerhiya na maaaring mabuo sa pamamagitan ng nuclear fusion ay maaaring maging praktikal hindi maubos, dahil ang mga pangunahing panggatong, deuterium at tritium, ay medyo sagana. Ang Deuterium ay maaaring makuha mula sa tubig-dagat, habang ang tritium ay maaaring makuha mula sa lithium, isang materyal na karaniwan din sa planeta.
ITER, Cadarache at Spain
Ang ITER ay binuo Cadarache, sa timog ng France, isang research center na may mahabang kasaysayan sa nuclear studies. Mula nang mabuo, ang napakalaking proyektong ito ay nagkaroon ng pakikipagtulungan ng 35 bansa, kabilang ang European Union, United States, China, India, Japan, Russia at South Korea.
Ang paunang badyet para sa pagtatayo nito ay humigit-kumulang 5.000 milyong euro, bagaman ang mga bilang na ito ay maaaring tumaas nang malaki habang umuusad ang proyekto. Tinatayang aabot ng humigit-kumulang 10 taon ang pagtatayo ng ITER, at tatagal ang operasyon nito ng hindi bababa sa 20 karagdagang taon. Sa panahong ito, ang pangunahing layunin ay ipakita na posibleng lumikha ng isang malakihang fusion power plant, na may kakayahang makabuo ng mas maraming enerhiya kaysa sa kinokonsumo nito.
May mahalagang papel din ang Spain sa proyekto ng ITER. Mula noong 2007, ang punong-tanggapan ng European Fusion Agency ay matatagpuan sa Barcelona, kung saan ang karamihan sa mga pagsisikap ay pinag-ugnay sa pagitan ng mga inhinyero ng Europa, mga siyentipiko at mga administrador na kasangkot sa proyekto. Ang Spain ay aktibong nakikilahok sa pananaliksik at pagpapaunlad ng mga advanced na materyales para sa reaktor, bilang karagdagan sa pakikipagtulungan sa disenyo ng mga malayuang sistema ng pagmamanipula at mga advanced na diagnostic upang masubaybayan at makontrol ang operasyon ng tokamak.
Mga Bentahe ng Nuclear Fusion
Ang pagbuo ng nuclear fusion ay may ilang mga pakinabang na ginagawa itong isang napaka-kaakit-akit na pagpipilian sa enerhiya:
- Zero greenhouse gas emissions: Hindi tulad ng mga fossil fuel, ang fusion power plants ay hindi naglalabas ng carbon dioxide o mga pollutant sa atmospera habang tumatakbo.
- Katiwasayan: Ang pagsasanib ng nuklear ay hindi nagpapakita ng kaparehong panganib gaya ng nuclear fission. Sa kaganapan ng isang pagkabigo ng reactor, ang mga reaksyon ay natural na titigil, nang walang mga sakuna na kahihinatnan tulad ng mga maaaring mangyari sa isang fission plant.
- Saganang gasolina: Gaya ng nabanggit, ang deuterium ay madaling makuha mula sa tubig-dagat, at ang tritium ay maaaring gawin mula sa lithium, na tinitiyak ang halos walang limitasyong supply ng gasolina.
- Mas kaunting henerasyon ng radioactive na basura: Bagama't ang nuclear fusion ay gumagawa ng ilang basura, ito ay mas maliit at hindi gaanong mapanganib kaysa sa nabuo sa pamamagitan ng fission. Ang fusion waste ay nagiging hindi mapanganib sa loob ng ilang dekada, habang ang fission waste ay maaaring manatiling radioactive sa loob ng libu-libong taon.
Pinakabagong balita at pagsulong sa teknolohiya
Ang ITER ay umabot sa isang mahalagang yugto sa mga nakaraang taon. Noong 2012, ang lisensya sa pagtatayo nito ay nakuha mula sa mga awtoridad ng Pransya, at noong 2014 nagsimula ang trabaho upang tipunin ang mga pangunahing bahagi at bahagi ng reaktor. Ang mga supply ay ipinamahagi sa mga kalahok na bansa, ayon sa kanilang mga kontribusyon sa proyekto.
Isa sa pinakamahalagang milestone sa kamakailang kasaysayan ng ITER ay ang simula ng pagpupulong ng machine core sa 2020. Ang pagpupulong na ito ay tatagal ng humigit-kumulang limang taon, at ang unang plasma - ang yugto kung saan ang reactor ay papasok - ay inaasahang makukuha sa taong 2025. Bagama't ang unang plasma na ito ay maikli ang buhay at ang pangunahing layunin nito ay ipakita na gumagana nang tama ang mga magnet, ito ay nagmamarka ng isang mahalagang hakbang sa pagpapatunay ng konsepto ng malakihang pagsasanib.
Ang isa sa mga pangunahing hamon upang malutas ay ang pamamahala ng radioactive gas tritium, na nabuo sa panahon ng mga reaksyon ng pagsasanib. Ang ITER ay nag-iimbestiga ng mga paraan upang ligtas na makontrol at makulong ang materyal na ito.
Bilang karagdagan sa pag-unlad sa pagtatayo ng reaktor, ang mga siyentipiko at mga grupo ng pananaliksik sa buong mundo ay nagtatrabaho sa iba pang mahahalagang aspeto upang matiyak ang tagumpay ng ITER. Sila ay umuunlad mas mahusay na mga diagnostic at operating procedure upang makontrol ang katatagan ng plasma, pati na rin ang mga bagong materyales para sa panloob na mga dingding ng reaktor na makatiis sa matinding mga kondisyon na nabuo ng pagsasanib.
Ang teknikal at komersyal na pagiging posible ng nuclear fusion ay mananatili sa ilalim ng pagsusuri para sa susunod na dalawang dekada, ngunit ang mga paunang resulta ay nangangako. Naniniwala na ang mga eksperto na ang ITER ay maaaring ang unang hakbang patungo sa hinaharap na enerhiya na pinangungunahan ng nuclear fusion, at hinuhulaan ng ilan na ang komersyal na produksyon ng enerhiya Mula sa pinagmulang ito, magiging posible ito sa paligid ng taong 2050.
Ang ITER ay kumakatawan sa pinakamahusay na pag-asa para sa nuclear fusion energy bilang isang pangmatagalang solusyon sa enerhiya at mga hamon sa kapaligiran ng mundo ngayon.