COMPUTER ΓΙΑ ΟΛΟΥΣ
51
ITER
κειμένου να χρησιμοποιήσουμε την
ενέργεια που εκλύεται για ειρηνικούς
σκοπούς. Γι' αυτό όμως θα πρέπει να
εξομοιώσουν την κατάσταση που επι-
κρατεί στον ίδιο τον Ήλιο, δηλαδή τις
μεγάλες θερμοκρασίες και την τεράστια
πίεση. Η εξομοίωση αυτών των συνθη-
κών και ο απαιτούμενος έλεγχος της
διαδικασίας γίνεται στο εσωτερικό των
θερμοπυρηνικών αντιδραστήρων σύντη-
ξης.
ΣΥΝΤΗΞΗ ΚΑΙ ΣΧΑΣΗ
Οι συμβατικοί πυρηνικοί αντιδραστή-
ρες (σχάσης) που υπάρχουν σήμερα
λειτουργούν με ελεγχόμενη σχάση ατό-
μων ραδιενεργών στοιχείων (συνήθως
ουρανίου 235). Η σχάση παράγει θερ-
μότητα που προκαλεί βρασμό σε νερό,
αυτό μετατρέπεται σε ατμό που κινεί
στροβίλους και αυτοί με τη σειρά τους
παράγουν ηλεκτρική ή κινητική ενέρ-
γεια. Η σχάση των βαρέων ατόμων του
ουρανίου γίνεται από το βομβαρδισμό
τους με νετρόνια υψηλής ενέργειας, με
αποτέλεσμα την εκπομπή θερμικής
ενέργειας, ακτινοβολίας και νετρονίων
που μπορούν να προκαλέσουν ακόμα
περισσότερες σχάσεις, δημιουργώντας
έτσι τη λεγόμενη αλυσιδωτή αντίδραση.
Παράλληλα, όμως, παράγονται και ρα-
διενεργά απόβλητα.
Στους θερμοπυρηνικούς αντιδραστή-
ρες σύντηξης συμβαίνει το αντίθετο:
δύο άτομα ενώνονται για να δημιουργή-
σουν ένα νέο. Τα άτομα των ισοτόπων
του υδρογόνου έρχονται πολύ κοντά,
δημιουργώντας άτομα ηλίου, εκπέμπο-
ντας παράλληλα νετρόνια και μεγάλες
ποσότητες ενέργειας.
ΤΟΚΑΜΑΚ
Ο πρώτος θερμοπυρηνικός αντιδρα-
στήρας σύντηξης κατασκευάσθηκε από
τη Σοβιετική Ένωση, το 1958, και ονο-
μαζόταν Tokamak από την ακροστιχίδα
της ρωσικής φράσης «Τοροειδής θάλα-
μος σε μαγνητικές περιελίξεις». Ουσια-
στικά, επρόκειτο για ένα συμμετρικό
σωλήνα σε σχήμα τόρου (φανταστείτε
έναν λουκουμά ή μία σαμπρέλα) που
ήταν περιτυλιγμένος από σύρματα, τα
οποία διαπερνούσε ηλεκτρικό ρεύμα.
Το ρεύμα δημιουργούσε μαγνητικό πε-
δίο στο εσωτερικό του τόρου, όπου
υπήρχε αέριο υδρογόνου που θερμαι-
νόταν σε πολύ μεγάλες θερμοκρασίες
από τη διοχέτευση ηλεκτρικού ρεύμα-
τος στο εσωτερικό του. Το μαγνητικό
πεδίο χρησίμευε για να εμποδίσει τα
φορτισμένα σωματίδια του αερίου να
πλησιάσουν τα τοιχώματά του τόρου.
Η απόδοση σε θερμότητα του
Tokamak ήταν πολύ ανώτερη από κάθε
άλλη συσκευή σύντηξης που είχε προ-
ταθεί ως τότε, και μέχρι σήμερα είναι η
μεγαλύτερη ελπίδα για την παραγωγή
«
καθαρής» ενέργειας από την πυρηνική
σύντηξη. Πολύ σύντομα το παράδειγμα
των Σοβιετικών ακολούθησαν και άλλοι
επιστήμονες. Οι Αμερικανοί έφτιαξαν το
δικό τους Tokamak στο MIT (Alcator) και
μετά στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον
(
TFTR), ενώ η Ευρώπη έφτιαξε το 1983
το Joint European Torus (JET), που πα-
ραμένει ο μεγαλύτερος θερμοπυρηνι-
κός αντιδραστήρας. Ακολούθησαν και
άλλοι όπως η Ιαπωνία, ο Καναδάς και η
Γαλλία. Μία τέτοια διάταξη, την πληρέ-
στερη του είδους της, σκοπεύει να
φτιάξει και η διεθνής κοινοπραξία ITER.
ITER
To ITEΡ (International Thermonuclear
Experimental Reactor) ξεκίνησε το 1985
ως συνεργασία μεταξύ της Σοβιετικής
Ένωσης, των ΗΠΑ, της τότε ΕΟΚ και
της Ιαπωνίας. Πρόκειται για ένα διεθνές
ερευνητικό πρόγραμμα που θέλει να
επιδείξει ότι είναι εφικτή η παραγωγή
ενέργειας από πυρηνική σύντηξη, με τη
δημιουργία ενός αντιδραστήρα σε πλή-
ρη κλίμακα. Σήμερα, στο πρόγραμμα
συμμετέχουν επίσης η Κίνα, η Ινδία, η
Κορέα και η Ρωσία.
Τον Νοέμβριο του 2007, τα επτά μέλη
αποφάσισαν να χρηματοδοτήσουν την
κατασκευή και τη λειτουργία του αντι-
δραστήρα στο Κανταράς της Νότιας
Γαλλίας, όπου λειτουργούσε ήδη ο πει-
ραματικός αντιδραστήρας Tore Supra.
Βέβαια, μην περιμένετε θαύματα και
μάλιστα γρήγορα. Το πρόγραμμα ITER
οποίο είναι ένα πείρα-
μα και όχι ένας εμπορικός αντιδραστή-
ρας σύντηξης, προβλέπεται να διαρκέ-
σει 30 χρόνια: 10 χρόνια για την κατα-
σκευή του αντιδραστήρα και 20 χρόνια
για τη λειτουργία του. Το κόστος του
προγράμματος ανέρχεται στα 10 δις
ευρώ και πρόκειται να είναι το τρίτο πιο
ακριβό επιστημονικό πείραμα μετά το
Σχέδιο Μανχάταν (δημιουργία της πυ-
ρηνικής βόμβας σχάσης) και το Διεθνή
Εγκάρσια τομή του τρισδιάστατου μοντέλου του θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα ITER.
Για τη σύντηξη δευτέριου και τρίτιου απαιτούνται θερμοκρασίες
της τάξης των 100εκατ. βαθμών Κελσίου.
