וואלה
וואלה
וואלה
וואלה

וואלה האתר המוביל בישראל - עדכונים מסביב לשעון

"פלא הנדסי": משרד האנרגיה האמריקאי הכריז על פריצת דרך בהיתוך גרעיני

עודכן לאחרונה: 13.12.2022 / 22:58

שרת האנרגיה האמריקנית ג'ניפר גרנהולם הכריזה היום על אבן דרך משמעותית לאנושות בייצור אנרגיה נקיה: כור היתוך גרעיני המייצר יותר אנרגיה ממה שהוא צורך, התפתחות שעשויה לשנות את שוק האנרגיה העולמי בשנים הקרובות ולהוות פיתרון למשבר האקלים. כל הפרטים

מתקן להיתוך גרעיני בקילפורניה. רויטרס
המתקן בליברמור, בקליפורניה/רויטרס

משרד האנרגיה האמריקאי הכריז הערב (שלישי) על תגלית היסטורית ופורצת דרך, והודיע כי צוות מדענים במתקן ההצתה הלאומי (NIF) בליברמור, קליפורניה, הצליחו לראשונה להפיק בתהליך של היתוך גרעיני יותר אנרגיה מאשר ביצירת ההיתוך, כלומר, הפיכת היתוך גרעיני למקור אפשרי לייצור חשמל. הפוטנציאל הטמון בהיתוך גרעיני הוא עצום. אם נצליח ליצור מפעלי היתוך גרעיני המסוגלים לייצר חשמל בקנה מידה תעשייתי, מדובר במקור בלתי נדלה לאנרגיה נקיה על כדור הארץ, והרבה יותר יעיל משריפת פחם או נפט - למעשה, יעיל פי ארבעה מיליון, לפי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית של האו"ם.

"אמריקה השיגה הישג מדעי גדול. ניסוי ההיתוך הגרעיני שערכו מדענים אמריקאים שיחזר תנאים מסוימים שנמצאים רק בכוכבים ובשמש", אמרה שרת האנרגיה של ארה"ב, ג'ניפר גרנהולם. "אבן דרך זו מקרבת אותנו צעד אחד משמעותי יותר לאפשרות של אנרגיית היתוך בשפע, אפס פליטת פחמן המניעה את החברה שלנו. אם נוכל לקדם אנרגיית היתוך, נוכל להשתמש בה לייצור חשמל נקי, דלקים לתחבורה, חשמל, תעשייה כבדה ועוד הרבה יותר".

שרת האנרגיה של ארה"ב, ג'ניפר גרנהולם. רויטרס
שרת האנרגיה של ארה"ב, ג'ניפר גרנהולם/רויטרס

היתוך גרעיני הוא ההליך ההפוך מביקוע גרעיני, וזהו אותו ההליך המתרחש בתוך השמש שלנו. בשעה שבביקוע, מבקעים גרעין אטומי כבד לגרעינים קלים יותר, בהיתוך מתבצע הליך הפוך: שני גרעינים קלים מותכים יחדיו לגרעין כבד יותר. בשני ההליכים משתחררת אנרגיה, אותה ניתן לרתום ולנצל. היתוך מתרחש במצב צבירה שנקרא פלזמה, שהוא שונה ממוצק, נוזלי או גז. בתוך השמש, גרעינים מתנגשים בטמפרטורות כה גבוהות, המתגברות על הדחיה החשמלית שנוצרת בין גרעיני אטום במצב רגיל. במצב הזה, המשיכה בין גרעיני האטומים מתגברת על הדחייה החשמלית, והם מסוגלים להיות מותכים יחדיו.

אראטי פראבהקאר, מנהלת המשרד למדיניות מדע וטכנולוגיה בבית הלבן ויועצת המדע של הנשיא ג'ו ביידן, אמרה כי פריצת הדרך של ההיתוך הגרעיני היא "ציון דרך מדעי" וגם "פלא הנדסי". פראבהקאר דיברה על איך כסטודנטית בת 19 היא בילתה שלושה חודשים במעבדה הלאומית לורנס ליברמור בקליפורניה בעבודה על פרויקט ההיתוך הגרעיני שלה. "זה לקח לא רק דור אחד אלא דורות של אנשים שחיפשו את המטרה הזו. זו אבן דרך מדעית. עברו מאה שנים מאז שהבנו שזה היתוך שמתרחש בשמש שלנו ובכל שאר הכוכבים. ובמאה ההיא, נדרשו כל כך הרבה סוגים שונים של התקדמות שבסופו של דבר הגיעו".

sheen-shitof

עוד בוואלה!

קק"ל מעודדת לימודי אקלים באמצעות מלגות לסטודנטים צעירים

בשיתוף קק"ל

"זהו עוד צעד משמעותי לקראת פתרון בעיית האנרגיה העולמית, וכן בעיית הזיהום בדלקים ממקורות מאובנים שגורמת לפליטת גזי חממה ולזיהום אוויר", אומרת ד"ר נעמה חריט יערי, פיזיקאית גרעין ממכון דוידסון לחינוך מדעי. "עברו כבר כמעט מאה שנים מאז שהמדע גילה את האנרגיה העצומה שטמונה במיזוג שני גרעינים של אטומים קלים, כמו מימן, הגדולה אף מזו שמתרחשת בעת ביקוע של גרעינים כבדים, כמו אורניום. בנוסף, הדלק לתגובת היתוך כזו, מימן, הוא הכי זמין שאפשר לקוות לו - את סוגי המימן המשמשים בתהליך אפשר להפיק בקלות ממי הים".

עוד הוסיפה ד"ר חריט יערי: "מאז ועד היום עובדים על חיקוי מבוקר של תהליך ההיתוך הגרעיני, המתרחש בשמש ובפצצות מימן, לטובת ייצור אנרגיה. עד היום, כמות האנרגיה שנדרשה כדי לחולל תהליך של היתוך גרעיני בניסויים הייתה גדולה מזו שהתקבלה בניסויים. לפני פחות משבועיים הצליחו חוקרים בפעם הראשונה לקבל בניסוי כזה 50 אחוז יותר אנרגיה מזו שהשקיעו ישירות בהיתוך. עם זאת, למרות פריצת הדרך המרגשת, הדרך עוד ארוכה מאוד לתחנות כוח מסחריות שיפעלו על היתוך מימן. לשם כך נצטרך להגיע לניסויים שמייצרים פי 100 ויותר אנרגיה ממה שמושקע בהם, לא פי 1.5".

ד"ר גדעון פרידמן, המדען הראשי במשרד האנרגיה, מציין כי זו נקודת ציון חשובה שבה הופקה לראשונה יותר אנרגיה כתוצאה מהיתוך גרעיני מאשר אנרגיית הלייזר שהושקעה ביצירתו. "במיוחד ראוי לציין התקדמות מהירה בשנים האחרונות, שהכפילה ב-5 השנים האחרונות פי 50 לערך את האנרגיה שהופקה מההיתוך. עם זאת חשוב להבין כי המרחק לשימוש מסחרי בטכנולוגיה זו עדיין גדול מאוד, ולא ניתן על סמך תוצאות אלה לדעת אם הטכנולוגיה תבשיל לכדי מסחריות בטווח הנראה לעין. כך למשל אף שהופקה יותר אנרגיה משהכניסו הלייזרים, הרי שהאנרגיה שהושקעה בניסוי גדולה מזו שהופקה, משום שהאור שהלייזרים מפיקים מכיל רק חלק קטן מהאנרגיה הנדרשת להפעלת הלייזרים, כך שבחישוב כולל סך האנרגיה שהופקה בניסוי קטן מהאנרגיה שהושקעה בו. בנוסף סך האנרגיה שהופקה בניסוי קטן - שווה ערך להפעלה של קומקום חשמלי ל-20 דקות - ולא ניתן להפיק את האנרגיה ברצף".

המתקן בליברמור, בקליפורניה. רויטרס
היתוך גרעיני למקור אפשרי לייצור חשמל. המתקן בליברמור, בקליפורניה/רויטרס

היתוך אטומי, על פניו, נחשב לשיטת ייצור בטוחה יותר מאשר ביקוע אטומי, ההליך הנפוץ שעל בסיסו פועלות תחנות כוח גרעיניות כיום. כור ההיתוך הניסיוני בקליפורניה, כך על פי הדיווחים, ייצר אנרגיה בשיעור של 120% שאירעה בשבועיים האחרונים. ממשל ביידן הציב את האצת פיתוח ההיתוך האטומי כאחד היעדים שלו, וכאחד הפתרונות האפשריים למשבר האקלים בדרך לאנרגיה נקיה ובלתי מזהמת עבור העולם כולו.

פרופ' אבי דומב, יו"ר פורום המדענים הראשיים והמדען הראשי במשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, התייחס לפריצת הדרך, ואמר: "מדובר בהישג משמעותי, אשר מתווה כיוון שיעודד מדענים וממשלות, ובכלל זה ממשלת ישראל, להשקיע במחקר ופיתוח שיובילו בעתיד להפקת אנרגיה לא מזהמת והצלת העולם מנזקי גזי החממה."

"משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה חתום על עשרות הסכמים לשיתופי פעולה מדעיים-טכנולוגיים עם מדינות וארגונים בינ"ל, מרכז את השימוש בתשתיות בינלאומיות, כולל מעבדות רלוונטיות לתחום האנרגיות הגבוהות. מכיוון שהאמצעים הנדרשים למחקר היתוך מימן גדולים מיכולתה של מדינה לממן, המדענים הישראלים כמו גם חבריהם ממדינות שונות משתמשים במתקנים משותפים לביצוע ניסיונות. הגישה לתשתיות מחקר תאפשר לחוקרים ישראלים לקחת חלק משמעותי במחקר בתחום זה, ואין ספק שיתרמו למאמץ העולמי לפתרון משבר האנרגיה. תגלית זו צפויה לקבל גם ביטוי בסדרי העדיפויות של מענקי המחקר שמעניק משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה למחקרים יישומיים פורצי דרך".

טרם התפרסמו תגובות

הוסף תגובה חדשה

+
בשליחת תגובה אני מסכים/ה
    4
    walla_ssr_page_has_been_loaded_successfully