Σε μια απομονωμένη περιοχή της νότιας Γαλλίας, κοντά στην πόλη Cadarache, λαμβάνει χώρα ένα από τα πιο φιλόδοξα επιστημονικά εγχειρήματα του 21ου αιώνα: η κατασκευή του ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), ενός πειραματικού αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης που ενώνει επιστημονικές δυνάμεις από όλο τον κόσμο υπό ευρωπαϊκή ηγεσία.
Το μέγεθος του ITER, τόσο σε φυσική κλίμακα όσο και σε τεχνικές προκλήσεις, δικαιολογεί πλήρως τον χαρακτηρισμό «τιτάνιο». Στο εσωτερικό του τεράστιου θαλάμου κενού από ανοξείδωτο ατσάλι, διαστάσεων 29×29 μέτρων και βάρους σχεδόν 4.000 τόνων, θα δημιουργηθεί ένα περιβάλλον που φιλοδοξεί να προσομοιώσει τις συνθήκες στο εσωτερικό του ήλιου.
Ο στόχος; Να επιτευχθεί πυρηνική σύντηξη, δηλαδή η ένωση πυρήνων δευτερίου και τρίτιου για την παραγωγή ενέργειας — μια διαδικασία καθαρή, ασφαλής και σχεδόν ανεξάντλητη. Όμως, για να συμβεί αυτό στη Γη, όπου απουσιάζει το τεράστιο βαρυτικό πεδίο των άστρων, το πλάσμα πρέπει να θερμανθεί σε τουλάχιστον 150 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Μόνο τότε αποκτούν τα σωματίδια την απαραίτητη κινητική ενέργεια για να υπερνικήσουν την ηλεκτρική άπωση μεταξύ τους.
Αυτή η ακραία θερμοκρασία απαιτεί υλικά και τεχνολογία που δύσκολα συναντά κανείς αλλού. Τα πιο εκτεθειμένα τμήματα στον καύσωνα του πλάσματος και στην ακτινοβολία των νετρονίων είναι οι ασπίδες βολφραμίου και ο εκτροπέας (divertor). Το βολφράμιο επιλέχθηκε λόγω της πολύ υψηλής θερμοκρασίας τήξης του στους 3422°C, είναι το μέταλλο με το υψηλότερο σημείο τήξης. Οι ασπίδες αυτές δεν έχουν μόνο προστατευτικό ρόλο αλλά και ρόλο ψύξης, μεταφέροντας τη θερμότητα σε νερό που κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους.
Παράλληλα, ο εκτροπέας καθαρίζει το πλάσμα από τα υποπροϊόντα της σύντηξης, απομακρύνοντας «στάχτες» και ακαθαρσίες που προκύπτουν από τις αντιδράσεις. Η σημασία της θερμικής επιτήρησης είναι τεράστια: αν οποιοδήποτε από τα κρίσιμα εξαρτήματα υπερθερμανθεί, μπορεί να υποστεί ανεπανόρθωτες ζημιές και η αντικατάσταση τους σε μια μηχανή 23.000 τόνων είναι εξαιρετικά δύσκολη και δαπανηρή.
Σε αυτό το πλαίσιο, οι μηχανικοί του ITER ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό σύστημα θερμικής παρακολούθησης. Με τη χρήση πολλαπλών καθρεφτών υψηλής ακρίβειας που συλλέγουν ορατό και υπέρυθρο φως από τον εκτροπέα και τον εσωτερικό θώρακα του θαλάμου, μπορούν να παρακολουθούνται σε πραγματικό χρόνο οι θερμοκρασίες όλων των επιφανειών. Το σύστημα βασίζεται σε 15 ανεξάρτητες γραμμές οπτικής που εγκαθίστανται σε τέσσερα σημεία του θαλάμου, καλύπτοντας έτσι το 80% της εσωτερικής επιφάνειας.
Με στόχο την παραγωγή καθαρής, άφθονης και ασφαλούς ενέργειας στο μέλλον, ο ITER δεν είναι απλώς ένα τεχνολογικό θαύμα αλλά και ένα σύμβολο διεθνούς συνεργασίας στον αγώνα για ενεργειακή βιωσιμότητα. Η εμπορική αξιοποίηση της σύντηξης μπορεί να απέχει ακόμα αρκετές δεκαετίες, αλλά το πείραμα αυτό είναι ίσως η πιο ελπιδοφόρα ματιά προς το ενεργειακό αύριο της ανθρωπότητας.
[via]
VIA: TechGear.gr
