Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) Örgütü, bu sabahın erken saatlerinde uzun zamandır bilinen bir haberi duyurdu: Dünyanın en büyük tokamak projesi daha da ertelenecek ve beklenen nükleer füzyon makinesinin faaliyetleri en az on yıl uzayacak.
ITER, tokamak adı verilen devasa bir halka şeklindeki manyetik füzyon cihazıdır. Tokamaklar, iki veya daha fazla hafif çekirdeğin bir araya gelerek yeni bir çekirdek oluşturduğu ve bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkardığı bir reaksiyon olan nükleer füzyonu tetikleyen bir şekilde aşırı ısıtılmış plazmaları kontrol etmek için manyetik alanlar kullanır. Nükleer füzyon, potansiyel olarak uygulanabilir bir karbon içermeyen enerji kaynağı olarak görülmektedir, ancak bunu gerçeğe dönüştürmek için üstesinden gelinmesi gereken birçok mühendislik ve ekonomik zorluk vardır.
Projenin önceki temel çizgisi, yani zaman çerçevesi ve içindeki ölçütler, 2016 yılında belirlenmişti. 2020 yılında başlayan küresel salgın, ITER’in devam eden operasyonlarının çoğunu sekteye uğrattı ve işleri daha da geciktirdi.
Gibi tarafından rapor edildi Bilimsel amerikalıITER’in maliyeti ilk tahminlerin dört katıdır ve en son rakamlar projeyi 22 milyar doların üzerine çıkarmaktadır. Bugün erken saatlerde bir basın toplantısında konuşan ITER genel müdürü Pietro Barabaschi, gecikmelerin nedenini ve deney için güncellenen proje taban çizgisini açıkladı.
Barabaschi, “Ekim 2020’den bu yana, kamuoyuna ve paydaşlarımıza 2025’te İlk Plazma’nın artık gerçekleştirilemeyeceği açıkça belirtildi,” dedi. “Yeni temel çizgi, Araştırma Operasyonlarının Başlangıcını önceliklendirmek için yeniden tasarlandı.”
Barabaschi, yeni temel çizginin operasyonel riskleri azaltacağını ve cihazı bir füzyon reaksiyonu türü olan döteryum-trityum kullanarak operasyonlar için hazırlayacağını söyledi. 2025’te “kısa, düşük enerjili bir makine testi” olarak ilk plazma yerine, deneyin devreye alınmasına daha fazla zaman ayrılacağını ve daha fazla harici ısıtma kapasitesi verileceğini söyledi. Tam manyetik enerji üç yıl geriye, 2033’ten 2036’ya itildi. Döteryum-döteryum füzyon operasyonları yaklaşık 2035’te programa uygun şekilde devam edecekken, döteryum-trityum operasyonlarının başlangıcı dört yıl ertelenecek, 2035’ten 2039’a.
ITER, üye devletler tarafından ödenmektedir: Avrupa Birliği, Çin, Hindistan, Japonya, Güney Kore, Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri. ITER’deki ilerleme dır-dir her ne kadar yavaş da olsa ve başlangıçta öngörülenden daha yüksek maliyetlerle yapılıyor.
Bu haftanın başlarında, ITER Örgütü duyuruldu tokamak’ın toroidal alan bobinlerinin (makinenin plazmayı tutması için gerekli koşulları sağlamaya yardımcı olan çok büyük mıknatıslar) sonunda gönderildiği, 20 yıldır yapılan bir an. 56 fit (17 metre) uzunluğundaki bobinler -452,2 derece Fahrenheit’a (-269 derece Santigrat) soğutulacak ve plazmayı içeren kabın etrafına sarılacak, bu da ITER bilim insanlarının içerideki reaksiyonları kontrol etmesine olanak tanıyacak.
Altyapısının ölçeği, yatırımı kadar büyük; şu anda var olan en büyük soğuk kütle mıknatısı, CERN’in Atlas deneyinin 408 tonluk (370 ton) bileşenidir; ancak ITER’in yeni tamamlanan mıknatısının (toroidal alan bobinlerinin toplam boyutu) soğuk kütlesi 6.614 tondur (6.000 ton).
ITER’in belirtilen öngörülen hedefleri, endüstriyel ölçekte füzyon için entegre edilmesi gereken sistem türlerini göstermek, Q≥10 adı verilen bilimsel bir kıstas elde etmek veya makineden 500 megawatt füzyon gücü elde etmek ve plazmaya 50 megawatt ısıtma gücü vermek ve cihazın sabit durum çalışmasında Q≥5 elde etmektir. Bunlara ulaşmak kolay hedefler değildir, ancak nükleer füzyon deneyleri laboratuvar ortamında, tokamaklarda Ve lazer kullanarakbilim insanlarının, reaksiyonların kendisini çalıştırmak için gereken enerjiden daha fazlasını üreten füzyon reaksiyonlarına doğru ilerlemesine yardımcı oluyor.
Pazartesi günü bildirdiğimiz gibi, füzyonun bilimsel uygulanabilirliğine doğru ilerleme ile küresel enerji taleplerini karşılamadaki gerçek faydası arasındaki farka ilişkin zorunlu uyarılara geçelim:
Alaycı bir gerçek—o kadar tekrarlanmış ki klişeleşmiş ki—nükleer füzyonun bir enerji kaynağı olarak her zaman 50 yıl uzakta olduğunu savunur. Bu, günümüz teknolojilerinin hemen ötesindedir ve telafi edilemez bir eski sevgili gibi, bize her zaman “bu sefer farklı olacak” denir. ITER, füzyon gücünün teknolojik uygulanabilirliğini kanıtlamayı amaçlamaktadır, ancak daha da önemlisi Olumsuz ekonomik uygulanabilirliği. Bu da can sıkıcı bir konu: füzyon gücünü yalnızca uygulanabilir bir enerji kaynağı değil, aynı zamanda elektrik şebekesi için de uygulanabilir bir kaynak haline getirmek.
Açıklamalarında Barabaschi, ITER’in tokamakındaki plazmaya bakan malzemenin artık berilyum yerine tungstenden yapılacağını da belirtti, “çünkü tungstenin gelecekteki ‘DEMO’ makineleri ve nihai ticari füzyon aygıtları için daha alakalı olduğu açık.” Gerçekten de, Mayıs ayında WEST tokamak üç kez plazmayı sürdürdü Güneş’in çekirdeğinden daha sıcak altı dakika boyunca bir tungsten kılıf kullanarak ve Kore’de KSTAR tokamak değiştirildi karbon yönlendiricisi tungstenden yapılmış olanla aynıdır.
Gizmodo’nun daha önce bildirdiği gibi, nükleer füzyon Ar-Ge için değerli bir alandır, ancak güvenilmemeli küresel ısınmaya neden olan fosil yakıtlardan insanları uzaklaştırmak için enerji kaynağı olarak. Bilim ilerliyor, ancak nükleer füzyon her zaman bir sprint değil, bir ultra maraton olacaktı.
Daha: DOE’nin Büyük Nükleer Füzyon Duyurusu Hakkında Bilmeniz Gerekenler