Το πιο φιλόδοξο πρόγραμμα που αγγίζει τα όρια της φαντασίας, θα επιχειρήσουν σύντομα οι επιστήμονες με σκοπό να λύσουν το ενεργειακό πρόβλημα της ανθρωπότητας.

          Συγκεκριμένα η Γαλλία ύστερα από πολύμηνη διαμάχη με την Ιαπωνία κέρδισε την ανάθεση κατασκευής του πανάκριβου θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα σύντηξης ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)  αξίας 10 δισ, ευρώ, στο Cadarache,  της Γαλλίας κοντά στη Μασσαλία.

Στο consortium για την κατασκευή του αντιδραστήρα μετέχουν η Ευρώπη (Ε.Ε. σύν Ελβετία), οι ΗΠΑ, η Ρωσσία, η Κίνα, η Ιαπωνία και η Νότ. Κορέα. Το έργο από πλευράς κόστους,  θεωρείται το δεύτερο   μετά τον διεθνή διαστημικό σταθμό ISS ( International Space Station) που άρχισε να κατασκευάζεται το 1998 και  προβλέπεται να τελειώσει μέσα στο 2006

 Το κίνητρο πίσω από αυτήν την προσπάθεια είναι εύκολα κατανοητό εάν σκεφτεί κανείς ότι η πυρηνική σύντηξη σε αντίθεση με την πυρηνική διάσπαση, που χρησιμοποιείται σήμερα στους ηλεκτροπαραγωγούς πυρηνικούς αντιδραστήρες υπόσχεται ανεξάντλητα ποσά καθαρής ενέργειας ελαχιστοποιώντας τις ενεργειακές ανάγκες της ανθρωπότητας από το πετρέλαιο ή τον άνθρακα. Σήμερα οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα κάνουν ένα μεγάλο βήμα προς την επίτευξη του «ονείρου» με την κατασκευή του Διεθνούς Πειραματικού Θερμοπυρηνικού Αντιδραστήρα ITER.

              Εδώ και 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ο Ήλιος, μάς παρέχει την ευεργετική ακτινοβολία του. Όμως ποιο αιώνιο καύσιμο είναι η πηγή της ενέργειάς του; Μόλις στις αρχές του 20ού αιώνα η επιστήμη έδωσε την απάντηση σ' αυτό το ερώτημα. Ο Ήλιος, όπως και όλα τα αστέρια, χρησιμοποιεί πυρηνικά καύσιμα, προσφεύγει δηλαδή σε πυρηνικές αντιδράσεις κατά τη διάρκεια των οποίων η μάζα του μετατρέπεται σε ενέργεια, όπως προβλέπει η Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν: E = m.c². Αυτή η διεργασία ονομάζεται θερμοπυρηνική σύντηξη.

 Η πολύ μεγάλη πίεση και θερμοκρασία που επικρατούν στον Ήλιο κάνουν εφικτές τις αντιδράσεις σύντηξης. Η πίεση ανέρχεται στα 300 εκατομμύρια ατμόσφαιρες και η θερμοκρασία στους 14 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

 Για να επιτευχθεί η ελεγχόμενη σύντηξη πάνω στη Γη πρέπει πρώτα να δημιουργήσουμε συνθήκες ανάλογες μ' εκείνες του Ήλιου. Οι ερευνητές πρότειναν διάφορους αντιδραστήρες σύντηξης. Στο εσωτερικό τους ένα αεριώδες νέφος από τα ισότοπα του υδρογόνου ( δευτέριο και τρίτιο)  θερμαίνεται σε θερμοκρασίες πάνω από 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, για να δημιουργηθεί το «πλάσμα». Πιο αναλυτικά δευτέριο και τρίτιο σε συνθήκες πολύ υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων βρίσκονται σε κατάσταση πλάσματος το  οποίο διατηρείται περιορισμένο με ισχυρά μαγνητικά πεδία. Οι υψηλές αυτές θερμοκρασίες έχουν ως αποτέλεσμα την συμπύκνωση του πλάσματος  με την δημιουργία πυρήνων ηλίου και απελευθέρωση νετρονίων υψηλών κινητικών ενεργειών. Η κινητική αυτή ενέργεια είναι αυτή που αργότερα μετατρέπεται σε εκμεταλλεύσιμη ενέργεια, δηλαδή   την ηλεκτρική ενέργεια.

Επίσης, η απαιτούμενη εδώ θερμοκρασία, είναι πολλαπλάσια της ηλιακής γιατί δεν έχουμε τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε συνθήκες πίεσης ανάλογες μ' εκείνες που επικρατούν στον Ήλιο. Πρόκειται για το μεγαλύτερο τεχνικό πρόβλημα. Πράγματι, η ανάπτυξη τόσο υψηλών θερμοκρασιών και η συμπύκνωση του θερμού πλάσματος στα όρια ενός γήινου αντιδραστήρα δεν αποτελεί καθόλου εύκολη υπόθεση.

Η πυρηνική σύντηξη στη Γη αποτελεί ζητούμενο για πολλούς ερευνητές τα τελευταία πενήντα χρόνια. Αν το εγχείρημα πετύχει, το όφελος θα είναι διπλό. Αφενός θα αποκτήσουμε μια αστείρευτη πηγή ενέργειας που θα παράγεται από το πιο άφθονο στοιχείο της φύσης, το νερό, αφετέρου θα απαλλαγούμε από τα ορυκτά καύσιμα και τους ρύπους που εκπέμπονται από τη χρήση τους. Έχει υπολογισθεί ότι με ένα κιλό υδρογόνου θα παράγεται τόση ενέργεια όση θα προερχόταν από 10 χιλιάδες τόνους ορυκτών καυσίμων. Η πυρηνική σύντηξη επομένως είναι καθαρή πηγή ενέργειας χωρίς να επιβαρύνεται το περιβάλλον και με ελάχιστη έκλυση (αποβολή) ραδιενέργειας.

Θεωρητικά, η συνταγή για την ελεγχόμενη διαδικασία θερμοπυρηνικής σύντηξης είναι: Πολύ υψηλές θερμοκρασίες, μεγάλη πυκνότητα και μεγάλο χρονικό διάστημα συντήρησης του πλάσματος. Εκείνο που ταλανίζει τους ειδικούς είναι το "ελεγχόμενη"  και σκοπός της υπερμεγέθους μηχανής που πρόκειται να κατασκευασθεί είναι να επιτύχει μια αυτοσυντηρούμενη και ελεγχόμενη σύντηξη. Αντίθετα, μη ελεγχόμενες πυρηνικές συντήξεις έχουν πραγματοποιηθεί επιτυχώς με τις βόμβες υδρογόνου, όμως μόνο αν η σύντηξη είναι ελεγχόμενη  μπορεί να καταστεί εκμεταλλεύσιμη πηγή ενέργειας.

H ελεγχόμενη σύντηξη, είναι η καλή όψη των πυρηνικών αντιδράσεων. Η καθαυτή αντίδραση σύντηξης δεν αφήνει ραδιενεργά κατάλοιπα, αν και το τρίτιο είναι ραδιενεργός μορφή του υδρογόνου. Επίσης ένας αντιδραστήρας σύντηξης δεν μπορεί να υποστεί τήξη. Η ποσότητα καύσιμου υλικού είναι τόσο μικρή, ώστε σύντομα εξαντλείται. Επιπλέον η αντίδραση σύντηξης είναι τόσο δύσκολο να συντηρηθεί, ώστε οποιαδήποτε βλάβη ή ατύχημα στον αντιδραστήρα θα τη σταματούσε ακαριαία. Τέλος, στην περίπτωση διαφυγής του τριτίου αυτό ανεβαίνει αμέσως στα ψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας.

Βασικό όμως πρόβλημα είναι η μεγάλη ροή νετρονίων που παράγονται ως προϊόν κάθε αντίδρασης σύντηξης. Αυτά καθιστούν με το πέρασμα του χρόνου ραδιενεργά τα εσωτερικά τοιχώματα του αντιδραστήρα. Η μεγαλύτερη πρόκληση όμως για τους επιστήμονες είναι το πώς θα ελέγξουν αποτελεσματικά τις τεράστιες θερμοκρασίες που αναπτύσσονται μέσα στους αντιδραστήρες.

Στην περιοχή Cadarache, λοιπόν, όπου η γαλλική επιτροπή ατομικής ενέργειας (CEA) έχει ήδη ένα εργαστήριο και πρόκειται να κατασκευασθεί ο γιγάντιος αντιδραστήρας, που θα προσομοιώνει τις συνθήκες που επικρατούν στον Ήλιο, υπάρχει διάχυτη ικανοποίηση - και είναι λογικό - γιατί θα δημιουργηθούν χιλιάδες νέες θέσεις εργασίας. Ο πρόεδρος Ζακ Σιράκ απόλυτα ικανοποιημένος μετά την ανάθεση κατασκευής του αντιδραστήρα στη χώρα του, σχολίασε ότι:

« Είναι μια μεγάλη επιτυχία για τη Γαλλία, για την Ευρώπη και για όλα τα μέλη που συμμετέχουν στο ITER »

 Εξάλλου, η ευφορία που επικρατεί είναι δικαιολογημένη, αν λάβει κανείς υπόψη του και την κοινή γνώμη που αντιμετωπίζει με καχυποψία τη λειτουργία των  αντιδραστήρων πυρηνικής διάσπασης, την οποία (καχυποψία) επέτειναν οι θάνατοι, οι μακροχρόνιες ασθένειες και η οικολογική καταστροφή που προκάλεσε το Τσερνόμπιλ. Υπάρχει όμως και για το ITER αντίλογος από ομάδες περιβαντολλόγων οι οποίοι έχουν επιφυλάξεις σχετικά με την βιωσιμότητα του εγχειρήματος. Τέλος επισημαίνουν ότι η προτεινόμενη περιοχή για την κατασκευή του ITER βρίσκεται επάνω σε γνωστό σεισμικό ρήγμα.

 Το ITER προβλέπεται να έχει ολοκληρωθεί σε είκοσι περίπου χρόνια.

 © Άρθρο του Domika.gr

Cadarache, Γαλλίας