in

ჩინეთში ,,ხელოვნური მზე’’ 70 მილიონ ცელსიუსზე, 1056 წამით ჩართეს

სუფთა ენერგიის მიღება თანამედროვე მეცნიერების ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევაა.

ჩინეთში ბირთული სინთეზის რეაქტორი – ,,ხელოვნური მზე’’ აამუშავეს. ექსპერიმენტმა უპრეცედენტო შედეგი აჩვენა. რეაქტორმა ტოკომაკმა 70 მილიონი ცელსიუსის შენარჩუნება, რეკორდულად დიდ ხანს, 1056 წამის (17წუთი და 36 წამი) განმავლობაში შეძლო.

M2
M2

ჩინური პროექტი – ,,ხელოვნური მზე’’ იგივე Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) 2006 წლიდან იღებს სათავეს და მისი საბოლოო მიზანი სუფთა, დიფუზიური ენერგიის მიღებაა. ახლანდელი ექსპერიმენტი არა მაქსიმალურად მაღალი ტემპერატურის მიღწევაზე, არამედ მის ხანგრძლივად შენარჩუნებაზე გახლდათ ორიენტირებული. Შედეგი წარმატებული აღმოჩნდა. აქამდე ასეთი მაღალი ტემპერატურის ხანგრძლივობას 4 ნიშნა რიცხვამდე არასდროს მიუღწევია.

სუფთა ენერგიის მიღება თანამედროვე მეცნიერების ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევაა. მზის მაგალითზე დაყრდნობით, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ბირთულ რეაქტორის გამოყენებით, მაღალი ტემპერატურის პლაზმის მიღება, არის ის, რასაც შეუძლია კაცობრიობას სუფთა, დიფუზიური ენერგია მისცეს.

თუმცა, Საინტერესოა, როგორაა შესაძლებელი მაღალი ტემპერატურის პლაზმით სუფთა ენერგიის მიღება და რატომ სჭირდება კაცობრიობას ,,ხელოვნური მზე.’’

სითბო შეიძლება ჩაითვალოს ატომების ენერგიულ ვიბრაციად. როცა სითბო განსაკუთრებით მაღალ ტემპერატურამდე აღწევს ვიბრაცია ექსტრემალურ ნიშნულამდე იზრდება და ატომების შემთხვევით შეჯახებებს იწვევს. Შეჯახების სიჩქარე  კი იმდენად მაღალია, რომ ატომების ბირთვები ერთდებიან და ახალ ატომურ ელემენტს წარმოქმნიან.

ხოლო იმ შემთხვევაში თუ ამ პროცესში მონაწილეობენ პერიოდული სისტემის ყველაზე მსუბუქი ატომები, წყალბადი და ჰელიუმი, როგორც ეს მზის შემთხვევაში ხდება. შეჯახების შედეგად მიღებული ატომური ელემენტი იწონის უფრო ნაკლებს, ვიდრე ორი თავდაპირველი ატომი იწონიდა. ფასების სხვაობა  კი თერმული ენერგიის სახით გამოიყოფა. მაგალითად, მზის ბირთვში არსებული ტემპერატურა (დაახლოებით  27 მილიონი გრადუსი ცელსიუისთ), წამში დაახლოებით 683 ტონა წყალბადსა და 669 ტონა ჰელიუმის ატომის შეერთებას იწვევს, რაც 4 მილიონ ტონა მატერიას ენერგიად გარდაქმნის.

ამ ენერგიისს მცირე ნაწილი დედამიწამდე ელექტრომაგნიტური გამოსხივებით აღწევს. ის ჩვენ გვაწვდის ხილულ და ულტრაიისფერ შუქს, ინფრაწითელ სხივებს, რადიოტალღებს, რენტგენსა და გამა სხივებს. როგორც ცნობილია, მზისგან ასე უხვად მიღებული ენერგიის გარეშე დედამიწაზე არსებობა შეუძლებელი იქნებოდა.

ასე რომ, რატომაც არა – ადამიანებს აშკარაად გვაქვს საკმარისი საფუძველი იმისთვის, რომ საკუთარი ,,ხელოვნური მზის’’ შექმნა გადაგვეწყვიტა.

ტოკომაკს და მის მსგავს ბირთული სინთეზის რეაქტორებს, როგორიცაა მაგალითად International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), ცხადია, არ აქვთ მზის მსგავსი მასშტაბი და გრავიტაცია. Ამდენად, Მეცნიერები აღნიშნული რეაქტორების გამოყენებით, მზის მსგავსი მოდელით, თუმცა მისგან განსხვავებული ელემენტების მონაწილეობით ეცდებიან სუფთა ენერგიის მიღებას. Კერძოდ, სამეცნიერო საზოგადოების მიზანია წყალბადის იზოტოპების – დეიტერიუმისა და ტრიტიუმის იმ ტემპერატურამდე გაცხელება, რომ მათმა ატომებმა შერწყმა დაიწყონ, შედეგად კი სინთეზური ენერგიის გამოყოფა მოხდეს. რეაქციის გამოწვევის გარდა, აუცილებელია მისი შენარჩუნებაც, რაც რეაქციაში დამატებითი წყალბადის ატომების შეყვანით უნდა იყოს შესაძლებელი.

საინტერესოა ისიც, თუ როგორაა შესაძლებელი მზეზე მაღალი ტემპერატურის მიღწევა/შენარჩუნება ისე, რომ არაფერი დაიწყვას ან დადნეს. ტოკომაკის რეაქტორის დონატის ფორმის კონსტრუქცია დამზადებულია, ყველაზე თბოგამძლე, ნახშირბადისა და ვოლფრამის მასალით.  თუმცა ეს ნივთიერებებიც კი ვერ უძლებს ასობით მილიონი გრადუსის სიმხურვალეს. სწორედ ამიტომ, რეაქტორში გაცხელებული პლაზმა მძლავრი მაგნიტური ველების გამოყენებით ხვდება კონსტრუქციის შუაგულში, კედლებიდან რაც შეიძლება შორს.ასევე, მაღალი ტემპერატურის პლაზმა, რომელიც  საკმაოდ მცირე მოცულობისაა რეაქტორის ზომასთან შედარებით, რის შედეგადაც ენერგიის უდიდესი ნაწილი იქამდე იშლება სანამ კედლებამდე მიაღწევს.

აქვე უნდა აღინიშნოს ისიც, რომ EAST-ს ამ ექსპერიმენტში არ უცდია ატომების შერწყმის რეაქცია გამოეწვია. ამ ეტაპზე რეაქტორში მხოლოდ პლაზმის მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელება და მისი მაქსიმალურად ხანგრძლივი პერიოდით შენარჩუნება იგეგმებოდა. ეს აუცილებლად უნდა განმეორდეს მაშინაც, როცა პროცესი დასკვნით ეტაპზე გადავა, რეაქტორი ატომების შერწყმით, სუფთა ენერგიის მისაღებად მზად იქნება და დედამიწაზე ,,ხელოვნური მზე’’ აკაშკაშდება

თანამედროვე მეცნიერებაში მზეზე 2.6-ჯერ მაღალი ტემპერატურის 1056 წამით შენარჩუნება მართლაც უდიდესი მოვლენაა. თუმცა, კაცობრიობა შორსაა საბოლოო მიზნისგან – ბირთული სინთეზის რეაქტორის გამოყენებით მიიღოს სუფთა ენერგია.მსოფლიო Სამეცნიერო საზოგადოების ამჟამინდელი გეგმებიდან გამომდინარე, ამის პირველი პრეცენდენტს 29 წლის შემდეგ, 2051 წელს უნდა ველოდოთ. ამდენად, ერთადერთი რისი თქმაც ახლა შეიგვიძლია ისაა, რომ 29 წელი 30-ზე უკეთესია.

ზუმერის მეკვლე – რა მოხდა ბედობას ზუმერში?

არის თუ არა განსხვავება დასაყენებელ და პაკეტის ჩაის შორის?