Eπτά υπερδυνάμεις ρίχνουν 22 δισ. ευρώ σε έναν αντιδραστήρα που θέλει να… αντιγράψει τον Ήλιο
Στη νότια Γαλλία, στο Cadarache, βρίσκεται σε εξέλιξη ένα από τα πιο μεγάλα και ακριβά ενεργειακά πειράματα που έχει επιχειρήσει ποτέ η ανθρωπότητα. Το ITER, ο διεθνής πειραματικός αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης, κατασκευάζεται με τη συμμετοχή επτά μεγάλων δυνάμεων και έχει έναν στόχο που ακούγεται σχεδόν εξωπραγματικός: να κρατήσει μέσα στον αντιδραστήρα ένα υπερκαυτό «νέφος» πλάσματος, θερμότερο ακόμη και από τον πυρήνα του Ήλιου, χωρίς αυτό να ακουμπήσει τα τοιχώματα.
Η θερμοκρασία αυτή είναι περίπου δέκα φορές μεγαλύτερη από εκείνη που επικρατεί στον πυρήνα του Ήλιου. Κανένα γνωστό στερεό υλικό δεν μπορεί να αντέξει άμεση επαφή με ένα τέτοιο περιβάλλον. Γι’ αυτό και το πλάσμα δεν πρέπει να ακουμπήσει ποτέ τα τοιχώματα του αντιδραστήρα, αλλά να αιωρείται μέσα στη μηχανή, φυλακισμένο από πανίσχυρα μαγνητικά πεδία.
Το πείραμα που θέλει να αντιγράψει τον Ήλιο
Το ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), έχει τις ρίζες του στη δεκαετία του 1980, όταν ακόμη και μέσα στις εντάσεις του Ψυχρού Πολέμου οι ΗΠΑ και η Σοβιετική Ένωση αναζητούσαν κοινά πεδία συνεργασίας. Η πυρηνική σύντηξη ήταν ένα από αυτά, επειδή η υπόσχεσή της ήταν πολύ μεγάλη για να μείνει στα χέρια μίας μόνο χώρας.
Σήμερα, στο πρόγραμμα συμμετέχουν η Ευρωπαϊκή Ένωση, οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Κίνα, η Ρωσία, η Ινδία, η Ιαπωνία και η Νότια Κορέα. Μαζί καλύπτουν ένα έργο που υπολογίζεται σε δεκάδες δισεκατομμύρια ευρώ και βασίζεται σε εξαρτήματα που κατασκευάζονται σε διαφορετικές χώρες, πριν μεταφερθούν και συναρμολογηθούν στη Γαλλία.
Η σύντηξη είναι η αντίδραση που τροφοδοτεί τα άστρα. Στον Ήλιο, πυρήνες υδρογόνου ενώνονται υπό τεράστια πίεση και θερμοκρασία, σχηματίζοντας βαρύτερους πυρήνες και απελευθερώνοντας ενέργεια. Στο ITER, το καύσιμο θα είναι ισότοπα του υδρογόνου, δευτέριο και τρίτιο. Όταν θερμανθούν σε ακραίες θερμοκρασίες, μπορούν να συντηχθούν, παράγοντας ήλιο και νετρόνια υψηλής ενέργειας.
Η καρδιά του συστήματος είναι το tokamak, ένας δακτυλιοειδής θάλαμος όπου υπεραγώγιμοι μαγνήτες κρατούν το πλάσμα αιωρούμενο. Κεντρικό ρόλο έχει το λεγόμενο central solenoid, ένας τεράστιος μαγνήτης ύψους περίπου 18 μέτρων και πλάτους 4,2 μέτρων. Αποτελείται από έξι μεγάλα modules, με το καθένα να ζυγίζει πάνω από 122 τόνους και να περιέχει χιλιόμετρα υπεραγώγιμων καλωδίων νιοβίου κασσιτέρου.
Η δύναμη του μαγνητικού πεδίου είναι τόσο μεγάλη, ώστε οι μηχανικοί τη συγκρίνουν με ισχύ ικανή να σηκώσει ένα ολόκληρο αεροπλανοφόρο. Δεν είναι υπερβολή εντυπωσιασμού. Είναι η κλίμακα που απαιτείται για να κρατηθεί ένα νέφος ύλης πιο καυτό από τον πυρήνα του Ήλιου μακριά από τα τοιχώματα της μηχανής.
Ο τεχνικός στόχος του ITER είναι να παραγάγει 500 μεγαβάτ θερμικής ισχύος, καταναλώνοντας περίπου 50 μεγαβάτ για τη θέρμανση του πλάσματος. Αν αυτό επιτευχθεί, θα αποδείξει ότι η σύντηξη μπορεί να δώσει πολύ περισσότερη ενέργεια από όση χρειάζεται για να ξεκινήσει η αντίδραση.
Το ITER δεν είναι σταθμός παραγωγής ρεύματος και δεν θα τροφοδοτήσει πόλεις απευθείας. Είναι όμως το μεγάλο τεστ για το αν η καθαρή, ασφαλής και σχεδόν ανεξάντλητη ενέργεια της σύντηξης μπορεί να φύγει κάποτε από τα εργαστήρια και να περάσει στην πραγματική ενεργειακή οικονομία. Αν πετύχει, τα 22 δισ. ευρώ μπορεί να αποδειχθούν ένα από τα πιο σημαντικά στοιχήματα που έβαλε ποτέ η επιστήμη.
