ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Aλμα προς την πυρηνική σύντηξη

alma-pros-tin-pyriniki-syntixi-561469660

Την ενεργειακή ισχύ του Ηλίου φιλοδοξούν να αναπαραγάγουν, σε μικρότερη φυσικά κλίμακα, στη Γη επιστήμονες του εργαστηρίου Λόρενς Λίβερμορ της Καλιφόρνιας, οι οποίοι χρησιμοποίησαν 192 γιγάντια λέιζερ για να εξαερώσουν σφαιρίδιο υδρογόνου, παράγοντας με τον τρόπο αυτό σύντομη έκρηξη, ισχύος 10 τετράκις εκατομμυρίων βατ. Η θερμοπυρηνική σύντηξη κατέστη δυνατή όταν άτομα υδρογόνου συγχωνεύθηκαν σε ήλιο, διαδικασία που πραγματοποιείται στους πυρήνες των αστέρων και απελευθερώνει τεράστια ποσά ενέργειας.

Ο Μαρκ Χέρμαν του εργαστηρίου Λίβερμορ εξηγεί ότι η θερμοπυρηνική σύντηξη που συντελείται στον Ηλιο, παρέχοντας ηλιακό φως στη Γη, έχει ισχύ 170 τετράκις εκατομμυρίων βατ. «Η σύντηξη που επιτεύχθηκε στο εργαστήριο παρήγαγε ισχύ περίπου 10% εκείνης του Ηλίου», λέει ο δρ Χέρμαν. Το φορτίο ενέργειας που παρήχθη εργαστηριακά προήλθε από την έκρηξη πραγματικής «μίνι βόμβας υδρογόνου» με εμβαδόν όσο μιας ανθρώπινης τρίχας και διάρκεια 100 τρισ. του δευτερολέπτου. 

Η εξέλιξη έχει προκαλέσει την αισιοδοξία της επιστημονικής κοινότητας για τις δυνατότητες της θερμοπυρηνικής σύντηξης και την αξιοποίησή της ως απεριόριστη, αξιόπιστη και φθηνή πηγή ενέργειας. «Νιώθω ενθουσιασμό. Το πείραμα δημιουργεί μεγάλες ελπίδες για τη δημιουργία πηγής ενέργειας, η οποία δεν θα εκλύει διοξείδιο του άνθρακα», λέει ο Ζίγκφριντ Γκλέντσερ, επικεφαλής ερευνών στον μεγάλο επιταχυντή του Μένλο Παρκ στην Καλιφόρνια. Η επιτυχία του πειράματος δικαίωσε τη ακριβή επένδυση για την κατασκευή της συστοιχίας λέιζερ, μεγέθους ποδοσφαιρικού γηπέδου. Η κατασκευή των εγκαταστάσεων ξεκίνησε το 1997, ενώ η λειτουργία τους εγκαινιάστηκε το 2009. Παρά την επένδυση ενός δισ. δολαρίων, οι εγκαταστάσεις δεν παρήγαγαν σχεδόν καθόλου ενέργεια. Το 2014, η επιστημονική ομάδα κατέγραψε την πρώτη της επιτυχία, αν και το ενεργειακό φορτίο που παρήχθη ήταν ελάχιστο. Στις 8 Αυγούστου, όμως, η έκρηξη ενέργειας ήταν σημαντική, αν και ιδιαίτερα σύντομη, ενώ η σταθερή ισχύς των λέιζερ παρέμεινε συνολικά μεγαλύτερη από το παραγόμενο ενεργειακό φορτίο. Ο δρ Χέρμαν εκτιμά, ωστόσο, πως η ακριβής ρύθμιση των λέιζερ θα επιτρέψει την έκκληση μεγαλύτερου φορτίου χάρη στην έκρηξη του υδρογόνου. Υπό κανονικές συνθήκες, η επιστημονική ομάδα θα περίμενε να δημοσιεύσει τα αποτελέσματα της έρευνας, προτού προβεί σε δημόσιες ανακοινώσεις. «Τα νέα διαδόθηκαν σαν τον άνεμο και αποφασίσαμε έτσι να δημοσιοποιήσουμε από τώρα ορισμένα στοιχεία», υπογραμμίζει ο δρ Χέρμαν.

Ακόμη σημαντικότερο χαρακτηρίζεται το γεγονός ότι η σύντηξη έμοιαζε για πρώτη φορά να αυτοσυντηρείται. Ο χείμαρρος σωματιδίων που εκλύεται από το σημείο της έκρηξης του σφαιριδίου υδρογόνου θερμαίνει τα μόρια υδρογόνου στον περιβάλλοντα χώρο, προκαλώντας και τη δική τους σύντηξη. Παρ’ όλα αυτά, ο δρ Χέρμαν καλεί σε αυτοσυγκράτηση, καθώς το πείραμα δεν στέφθηκε με επιτυχία σύμφωνα με τον ορισμό της ακαδημίας επιστημών, η οποία αναφέρει ότι η παραγόμενη ενέργεια πρέπει να υπερβαίνει αυτή που εκπέμπεται από τα λέιζερ με στόχο το υδρογόνο. 

Ο δρ Γκλέντσερ, όμως, επιμένει ότι η σύντηξη μεταδόθηκε και στα γύρω μόρια, παράγοντας χείμαρρο νετρονίων, σε τέτοια ποσότητα που τα όργανα αδυνατούσαν να τα υπολογίσουν. «Τα στοιχεία μιλούν από μόνα τους», τονίζει ο δρ Γκλέντσερ.