מסמך ללא שם
חלומות על אנרגיה מ융ת גרעינית, מוכרים וציפור עקומה. הפעלת אנרגיית השמש בקופסא תישאר תמיד "לפני 20 שנה".
מ- ****צ'ארלס סייף | פורסם ביום חמישי, 3 בינואר 2013, בשעה 5:00 בבוקר לפי שעון ארה"ב
הקריאוסטט יוצר את המבנה המנוקב בלחץ שמיים שמסביב למחסן הלחץ הנמוך של ה-ITER, יחד עם המגנטים הסופר-הנוקבים, ופועל בעיקר כמקרר ענק. הוא ייבנה מפלדה נירוסתית עם עובי בין 50 מ"מ ל-250 מ"מ. המבנה מתוכנן ל-8,500 מ"ק. מידותיו יהיו 29.4 מטרים בקוטר ו-29 מטרים בגובה. המשקל יהיה מעל 3,800 טון, מה שיעניק לו את המבנה הבודד בפלדה נירוסתית בלחץ שמיים הגדול ביותר שנבנה אי פעם.
לפני מספר שבועות, קבוצה של חוקרים ב융ת השתמשה בכסף קוריאני דרומי כדי להתחיל בתכנון מכונה שבעיני רבים לא תיבנה בכלל ולא תעבוד גם אם תיבנה. זה מוסיף מעט עוד לקליפת הבדיחה של המכונה הצרפתית שעשוי להיבנות או לא, ושבמידה ותוקם, לא תخدم את המטרה הראשונית שלה. אם ניחשת שסיפור האנרגיה של ה융ת הוא קצת מוזר, אתה צודק.
מצד אחד, הסיפור של האנרגיה מ융ת גרעינית מלא בפראיים, מוכרים, נבונים ורומנטיקים שמחפשים אחר פתרון לבעיות האנרגיה של העולם. אחד המפורסמים ביותר, מרטין פלישמן, מת בשנת שעבר. יחד עם שותפו סטנלי פונס, פלישמן חשב שבעזרת תערובת של מימן בקערה במעבדה, הצליח להפוך מימן להליום – ולא נפל לו על הדעת שאם היה מצליח, הוא היה משחרר מספיק אנרגיה כדי להרוג את עצמו ואת שותפיו מקרינה שנפלטה מהREAKציה. פלישמן לא היה הראשון: רונאלד ריכטר, מוסר גרמני שניסה להשתלט על ממלכת ג'ואן פרון, הוביל את פלישמן בקרוב לארבעה עשורים, והמשתמש החדש, אנדרא רוסי, לא ייהיה האחרון.
הסיבה פשוטה לראות: על הנייר, האנרגיה מ융ת מתוכננת לספק אנרגיה כמעט לא מוגבלת. התגובה של ה융ת מפריצה כמות עצומה של אנרגיה על ידי שילוב אטומים קלים, כמו מימן, ליצירת אטומים כבדים יותר, כמו הלימן. (בעיקרון, השבריר הוא ההפך: שבר אטומים כבדים, כמו אורניום, כדי ליצור אטומים קלים יותר). ה융ת היא התהליך שמזין את השמש, והיא כל כך יעילה שיש לנו מספיק דלק גרעיני על כדור הארץ כדי לספק את כל צרכינו האנרגטיים של התרבות שלנו – כמעט לנצח. הבעיה היא שזו תהליך קשה מאוד של הובלת אטומים יחד מספיק חזק כדי שיתפזרו. יש צורך להגביר טמפרטורות קיצוניות של עשרות או מאות מליון מעלות צלזיוס, כך שהאטומים ינועו מספיק מהר כדי להתחיל את התגובה. אך ככל שמחממים את הדלק, יש לשמור על התפזרות שלו. פלזמה של 100 מיליון מעלות רוצה להתפוצץ לכל הכיוונים, אך כדי לשמור על התגובה פעילה, יש לשמור עליה סגור. איך נבנה את הקופסא? הקופסא של השמש היא כוח הכבידה. מכיוון שהשמש כבדה מאוד – יותר מ-300,000 פעמים את מסת כדור הארץ – יש לה שדה כבידה עצום. זהו השדה וההעומס שמכניסים את המימן הדלק ומעצימים אותו כדי שלא יימשך לכל הכיוונים. אך ללא מסה בגודל השמש שتوفر כבידה, יש למצוא דרכים אחרות.
אחת הדרכים שעובדות מצוין היא להשתמש בדבורה גרעינית כקופסא. ב-1 בנובמבר 1952, אמריקה השתמשה באנרגיה מ융ת כדי להסיר את האי האוקיינוסי אלוגלאב מה פני כדור הארץ.装置 בלב הבדיקה "איווי מיקי" היה בעיקר תיבת מימן כבד קרה גדולה. באחד הקצוות הייתה דבורה פלוטוניום מסוג נגאסקה, שכאשר התפוצצה, דחפה את הדלק, חיממה אותו למיליוני מעלות, ושמרה אותו בקופסא. בחלק משנייה, הופעלה כוחו של שמש על פני כדור הארץ. הדבורה שחררה הירוקה הוריד את הירוקה הייתה שקולה ל-15 טון טניט. איווי מיקי הייתה של 10 מליון טון, כמעט 700 פעמים יותר חזקה. ואין גבול תיאורטי עליון לגודל של התקנים כאלה אם רוצים. (האיחוד הסובייטי הפעיל מפלצת של 50 מליון טון בשנות ה-60).
המכשיר עובד, אך זו פתרון די רע לדרישות האנרגיה של העולם. קשה מאוד להפוך נשק מ융ת לספקן של חשמל בטוח. זה לא אומר שאיננו ניסינו לנצל את דבורה ה"ה". אדוארד טלער, האב של "איווי מיקי", ניסה לשכנע את העולם שנשק מ융ת יכולים לשמש למטרות של שלום – לשלוט באקלים, למשוך גז שיפון, לחתוך מנהרה בקרקע ענקית באלאסקה, ואפילו לשבור את הירח. כן, אדוארד טלער רצה לשבור את הירח, לפי מונחי עצמו, כדי "לבחון את סוג הכאוס שעשוי להיווצר".
חלומותו של טלער על אנרגיה מ융ת לא מוגבלת לא מתו עם מותו. המעבדה הלאומית לורנס ליברמור, מקום המשחק של טלער בעבר, היא היום אתר של מכונה ענקית של יותר מ-4 מיליארד דולר, פרויקט של משלוח מוגבר שידוע יותר כ"המתקן הלאומית להצתה". הרעיון הוא ללחוץ על פלטת מימן בגודל של פלפל קטן באמצעות לייזר כהה כל כך שיאפשר למשחית הירח להרגיש גאווה ותשוקה. המטרה המועלת היא ליצור יותר אנרגיה מ융ת מאטומים של מימן מאשר האנרגיה שהושקה על ידי הלייזר. והמדענים של NIF ציפו שיעלו את ההצלחה ב-2010... ואז, שיעלו בהצלחה באוקטובר 2012... ואז, ה-NIF הצליח להוכיח שהتوقعים של המדענים של ליברמור היו לגמרי שגויים. (הפרויקט מיגה'אוול הוא הנגד הצרפתי).
זהו תוצאה מושלמת. ליברמור ציפתה להצלחה קרובות של ה융ת לייזר מאז סוף שנות ה-70, אך תמיד נכשלה בלהשיג את כל התחזיות שלה. למעשה, המבקרים (כולל אני) אמרו למשך זמן רב שכולל התייחסויות של NIF כמקור אנרגיה מ융ת היו מוזרות. הלייזר נבנה למחקר על נשק גרעיני, לא ליצירת אנרגיה. (ולא יצליח גם במחקר על נשק). עם זאת, המדענים של ליברמור ממשיכים לטעון שמחקרם היקר על לייזרים ייצר אנרגיה מ융ת בדרך או אחרת, גם אם הם חייבים להפוך את הרעיון למשהו שדומה למבנה של רובי גולדברג. (למי שמכניס את הנקודות, גם הפרויקט האחרון ייכשל במשהו מחריד אם ימומן).
ליברמור לא לבד כשמדובר בהשגת הצלחה על ידי הורדת הערך של ה융ת. כבר ב-1955, לפני המצאת הלייזר, הфизיקאים ציפו שבעוד 20 שנה האנרגיה מ융ת תהיה זמינה לפי דרישה. בתקופה ההיא, הדרך היחידה אפשרית להכניס ענן של מימן של מליוני מעלות, בלי להפעיל דבורה גרעינית, הייתה להשתמש במגנטים ענקים. בתקופה ההיא, מדענים מכל העולם ניסו לחשוב על מכונות שיסגרו ויחממו ענני מימן בערפל מגנטי חזק. זה לא עבד כמו שחשבו, גם לאחר עשרות שנים של התחלה לא מוצלחת, הקופסאות המגנטיות היו פשוט לא סגורות מספיק. עם זאת, האנרגיה מ융ת הייתה עדיין תמיד "לפני 20 שנה".
융ת מגנטית לא הייתה רק של אמריקה, אלא גם של סובייטים, גרמנים, יפנים, אנגלים – כל מי שחשוב במחקר היה מוביל תוכנית של וינט מגנטי שיכולה לספק חשמל לרשת בדקות הבאות. לפחות עד לפגישה האמיצה בין אמריקה וסובייטים בז'נבה ב-1985, כש Reagan ו-Gorbachev הסכימו שמדינותינו ית捲ו יחד על האנרגיה מ융ת. תוך מספר שנים, כל מי שחשוב היה עכשיו חלק מהפרויקט הענק של מיליארדי דולרים לבניית קופסא מוגברת של וינט מוגברת שנקראה ITER.
יש צורך במשימה אינטגרלית אמיתית כדי ליצור משהו כה מסובך כמו ה-ITER. עם זאת, אם המקור היחיד שלך הוא ההיסטוריה של הפרויקט ITER, לא תבין עד כמה הפרויקט הופך למשהו מפוצץ בפינות. אין מENTION על המלחמות האלמיות על הוצאות עלויות בשנים 1980 ותחילת שנות ה-90. אין ציון על הדרך בה מדענים שעבדו על פרויקטים לאומיים של וינט – שתקציביהם נבלעו על ידי ה-ITER – עבדו בפינות כדי להרוס את הפרויקט הבינלאומי. (והם הצליחו: ב-1998, ארה"ב עזבה את הפרויקט, מה שגרם לפרויקט כולו להתחיל מחדש). אין סימן על הירידה המרשימה בגודל של ה-ITER (הופך ל-ITER-_lite). אין גם הכרה בכך שמכונה חדשה, זולה יותר, פשוט לא תצליח להשיג את המטרה הראשונית של ה-ITER – "הדלקה וเผן מתמיד", תגובת וינט שיכולה להימשך ללא סוף.
אחרי עזיבת ארה"ב, השותפים הנותרים התכנסו, חזרו על תכנון כלכלי ותקציב מינימלי. ארה"ב חזרה, והצוותים לבנייה החלו אפילו בלבנים בצרפת באתר הראקטור. אך למרות התפתחויות מרגיעות אלו, הפרויקט המושב הוא נסיגה, מושך למטה על ידי אותן כוחות שגרמו למות הפרויקט המקורי של ה-ITER. התקציב המינימלי (שנחשב ל-5 מיליארד דולר כשארה"ב הצטרפה) גדל בגדלים של פאלספורטי (ההערכה האחרונה היא 20 מיליארד דולר), ובכל שנה, תאריך ההשלמה המתוכנן מתעכב. (נוכחות מהירה ב-Internet Wayback Machine מראה את התאריכים בזרם).
המסלול הנוכחי של שיקום ה-ITER מזכיר בצורה מרשימה את כל מי שראה את הפרויקט המקורי להישבר באש. ראשית – הוצאות שעולות לשמיים והזזות בלוח זמנים, ואז – בלתי נמנע – ארה"ב מתחיל להתקשה להחזיר את חלקו בתקציב. ב-2008, מנהיגי ארה"ב החלו לומר לקונגרס שבעקבות התקציבים המוגבלים, לא נוכל להחזיר את חלקנו המוסכם בתקציב הפרויקט של ה-ITER. בנסיון לסגור את התקציב, מחלקת האנרגיה דחפה חזק על תוכנית ה- fusion הלאומית שלנו, אך פשוט אין מספיק כסף לכולם. (כמו שדיאנה פיינשטיין שאלה את הסוכן למדעים סטיבן צ'ו במרץ: "ומה אם נמשיך למכור [ITER], מאיפה יבואו 300 מיליון דולר [לתרומה שלנו – שתהיה שנתית]?" תשובה של הסוכן צ'ו: "סנדט, אתה שואל שאלה חשובה מאוד ששאלנו גם אנחנו.") כמובן, מדענים לאומיים של וינט שתקציביהם נחרבו מתפוצצים.
במונחים אלו, ההודעה האחרונה של מעבדת פלזמה פיזיקת פרינסטון שעובדת עם קוריאה הדרומית לבניית ריאקטור וינט – שסיכויי קיומה הם כמו של שלג בלב אוקיינוס – מראה את הכאוס שהשתלט על הקהילה של וינט. המדענים של ה-PPPL מבטיחים מפעל ניסיוני של וינט של מיליארד וואט ל-2030 (בעוד 20 שנה!), ללא עזרת נתונים מהפרויקט של ה-ITER. מכיוון שההצדקה של הפרויקט של ה-ITER היא לתרום לתוכנית של מפעל ניסיוני של וינט, המסקנה נראית כזו שהפרויקט של 20 מיליארד דולר כמעט לא מועיל. (בלי שום תחושת תחושת סתירה, גם אתר ה-ITER ממליץ שמדענים יסיימו את תכנון מפעל חשמל ניסיוני ב-2017, שנתיים לפני שה-ITER יופעל, ובעודו מציין כמה חשוב ה-ITER למבט העתידי של מפעל וינט).
בהתחשב בהיסטוריה הזו, קל להבין למה מושבים פוליטיים נמשכים לכיוונים לא מסורתיים כדי להשיג אנרגיה מ융ת, בין אם הם חלומות של וינט קרה או מערכות שנוצרו על ידי סטארט-אפ שמקבלים יותר כסף ממה שיש להם בראות. המדענים הרגילים שניסו לרצות את החלום הזה הותירו לנו קצת יותר ממערה של הבטחות שלא נקיימו וקופסה של התרגשות. ואם רוצים לסמוך עליהם עכשיו, אחרי ששים שנה של עבודה, האנרגיה נקייה ו כמעט לא מוגבלת של וינט היא עדיין "לפני 20 שנה". בקצב הזה, זה לעולם לא ישתנה.
תמונות