מדענים אמריקנים במעבדה הלאומית לורנס ליברמור בקליפורניה הצליחו לייצר החודש תגובת היתוך גרעיני, שהביאה לרווח נטו באנרגיה, כלומר שכמות האנרגיה שיוצרה בהיתוך גדולה מזו שהושקעה כדי לייצר אותה. מדובר בפריצת דרך מדעית, אך לפי מומחים לפיזיקה ייקח זמן רב מאוד עד שנוכל ליהנות מחשמל מהיתוך גרעיני וגם אז נצטרך לייצר אנרגיה בשיטות אחרות.
פריצת הדרך בהיתוך הגרעיני: מהם השלבים הבאים?
(צילום: שמוליק דודפור)
פרופ' אבנר סופר מבית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, אמר בריאיון לאולפן ynet כי אנחנו עדיין רחוקים מאוד מהמטרה של ייצור אנרגיה ללא הגבלה מהיתוך גרעיני. "היתוך גרעיני, שרוצים לעשות במעבדה, הוא תהליך שדומה לזה שקורה בשמש. זה בעקרון יכול להיות מקור לאנרגיה רבה, גרעינית - אבל עם פחות פסולת גרעינית מביקוע גרעיני", הוא אמר. "זה משהו שמבטיחים כבר 50 שנה וגם אתמול הבטיחו שזה יהיה בעוד 50 שנה. יש הרבה מאוד אתגרים עד שיהיה אפשר לנצל את האנרגיה, וגם אז זה לא יהיה מקור בלעדי, אלא לצד אנרגיה מתחדשת או אנרגיה ממאובנים".
הוא אמר שמדובר בשלב חשוב בפיתוח תחום האנרגיה הגרעינית. "יותר מפריצת דרך, זו אבן דרך", אמר פרופ' סופר. "המתקן הזה לא נועד לחקור יצור של אנרגיה על ידי היתוך, אלא נועד שארצות הברית תוכל להבין מה קורה בכלי נשק גרעיניים, בפצצות גרעיניות, פצצות מימין, מבלי לבצע את הניסויים עצמם".
על הניסוי עצמו והקשר לפצצה גרעינית, הוא הסביר: "192 הלייזרים האלה יוצרים באופן מוקטן את התנאים לייצור היתוך גרעיני, כמו בפצצה גרעינית, וזו הייתה המטרה. הם היו אמורים להגיע לשלב הזה, ועכשיו הם הפיקו 50% יותר אנרגיה ממה שהם השקיעו. זאת אבן דרך שמקבילה לתוכנית המחקר הבינלאומית, שמטרתה להגיע להפקת אנרגיה בשיטה הזו". פרופ' סופר התייחס בדבריו למתקן הגדול מסוגו שעדיין נמצא בבנייה בדרום צרפת, ITER, שבו משתמשים בשיטות אחרות לגמרי ליצירת היתוך גרעיני - חימום הדלק וכליאתו לזמן ממושך (יחסית) בעזרת שדות מגנטיים. המיזם המקביל בצרפת, שבנייתו תושלם כנראה עד סוף העשור, צפוי להפיק יותר אנרגיה ממה שיצרוך, אם כי אנרגיה זו לא תנוצל להפקת חשמל, אלא רק להוכחת ההיתכנות של השיטה.
פרופ' סופר אמר כי לא ניתן להעריך בעוד כמה זמן נוכל ליהנות מחשמל שיוצר מהיתוך גרעיני. "אני יכול לומר שיש הרבה מאוד אתגרים, וזה עניין של עשרות שנים, וזה לא יחליף את מקורות האנרגיה המוכרים, אלא יהיה בנוסף אליהם", הוא סיכם.
מה זה היתוך גרעיני?
ד״ר נעמה חריט יערי, פיזיקאית גרעין ממכון דוידסון לחינוך מדעי, הסבירה על ההיתוך הגרעיני: "כמעט 100 שנים המדענים מנסים לפתור את חידת השמש ולחקות ביעילות את התהליך שמתרחש בה. היתוך גרעיני הוא התהליך שבו גרעינים של אטומי מימן מתמזגים לאטומי הליום, מה שגורם לפליטה של אנרגיה בצורת אור וחום. עד כה הצליחה האנושות לחקות את התהליך רק באופן לא מבוקר, בפצצת מימן שבה האנרגיה משתחררת בצורה בלתי נשלטת".
2 צפייה בגלריה
לראשונה המתקן ייצר יותר אנרגיה ממה שהוכנסה אליו
(צילום: Jason Laurea/Lawrence Livermore National Laboratory, רויטרס)
ד"ר חריט יערי התייחסה ליתרונות שבהיתוך הגרעיני: "חיקוי מבוקר של התהליך יאפשר לספק אנרגיה נקייה לבית אחד למשך מאות שנים מכוס של מים - המשמעות היא פתרון בעיית האנרגיה של האנושות, ומשבר האקלים גם יחד". על הניסויים שנערכו עד היום, היא אמרה: "עד כה, כל קבוצות המחקר שעובדות על היתוך גרעיני השקיעו בתהליך כמות אנרגיה גדולה או שווה לכמות האנרגיה שייצרו".
על פריצת הדרך, שעליה הוכרז אמש, היא אמרה: "זהו עוד צעד משמעותי לקראת פתרון בעיית האנרגיה העולמית, וכן בעיית הזיהום בדלקים ממקורות מאובנים שגורמת לפליטת גזי חממה ולזיהום אוויר. עברו כבר כמעט מאה שנים מאז שהמדע גילה את האנרגיה העצומה שטמונה במיזוג שני גרעינים של אטומים קלים, כמו מימן, הגדולה אף מזו שמתרחשת בעת ביקוע של גרעינים כבדים, כמו אורניום. בנוסף, הדלק לתגובת היתוך כזו, מימן, הוא הכי זמין שאפשר לקוות לו - את סוגי המימן המשמשים בתהליך אפשר להפיק בקלות ממי הים".
