 |
| צילום דף הבית של לוקהיד מרטין |
תהליך ביקוע האטומים של אורניום U-235 ופלוטוניום מאפשר ליצר הרבה אנרגיה ופצצות אטומית.
בכול מקרה מקבלות כמויות של חומרים רדיו אקטיביים בפצצה מדובר על נשורת רדיו אקטיבית וכור מדובר על פסולת רדיו אקטיבית. הקשר בין יכולת ליצור פצצה גרעינית לשימוש בכור גרעיני הדוק ביותר, למעשה אחת הסיבות לבחירה ביצור חשמל באמצעות אורניום 235 היא היכולת הנלוות ליצור פצצות גרעין דבר שהיה פופולרי בימיי המילחמה הקרה כאשר הטכנולוגיה הגרעינית התפתחה. בכל מקרה כמויות האורניום בעולם מוגבלות. אמנם בצריכה הנוכחית יש מספיק ליותר ממאה שנים [1] אבל אם ננסה להגדיל משמעותית את חלקה של האנרגיה הגרעינית מסביבות ה-5% כיום אפילו ל-15% נגיע מהר מאוד לסוף הדרך. ישנה אפשרות למחזר דלק גרעיני ולשפר את המצב אבל להשתית את משק האנרגיה על אורניום תהיה בעיה.
דרך אחת לפתרון המצב היא שימוש בתוריום.
התוריום הרבה יותר נפוץ מהאורניום בכלל ומהאורניום הבקיע שמהווה פחות מאחוז מהאורניום בפרט. הפסולת הרדיואקטיבית מועטה יותר ואורך החיים שלה קטן עד כדי כך שתוך מאה שנים הרודיואקטיביות יורדת. היתרון הגדול של התוריום הוא שהוא אינו בקיע. כדי לבקע את התוריום 232 צריך לצרף אליו ניטרון ואז הוא הופך לאורניום 233 בקיע. האורניום מיתבקע ונוצרת אנרגיה ועוד פרוטנים שמיצרים מתוריום אורניום 233.
הכורים יותר מסובכים אבל לפחות במקרה של תוריום מומס במלח נוזלי אינם מסוגלים להגיע להתכה עצמית כמו בפוקושימה (החומר מראש במצב נוזלי) ובכלל הקשר בין תוריום לפצצות גרעיניות הרבה יותר חלש האורניום 233 רדיואקטיבי יותר ופצצות העשויות מימנו עלולות להתפוצץ לבד או להרוס את מנגנון ההפעלה האורניום ועוד תוצר של הראקציה רדיואקטיבים במדה כזאת שמסוכן וקשה מאוד לטפל בהם. כמובן עדיין יש פסולת רדיואקטיביות והבעיה העיקרית שלמרות שכור נסיוני כזה פעל בעבר בהצלחה בארה״ב כיום אין כורים פעילים כאלו כך שמדובר בטכנולוגיה השקעה במחקר ופיתוח.
לאחר פצצת האטום פותחה פצצת המימן שבה מחברים אטומים של מימן ליצירת הליום. הדבר דומה לתהליך שמתרחש בשמש. כדיי להקל על תהליך משתמשים בדרך כלל בשני איזוטופים של מימן דאוטריום וטריטיום כל מה שנישאר זה לדחוס ולחמם את התערובת למאה מיליוניי מעלות ותהליך ההיתוך הגרעיני יוצר פיצוץ אדיר.[2]
כמובן הרעיון להשתמש במים שמצויים באוקינוסים כמקור אנרגיה קסם לרבים
למעשה כאשר משתמשים בדאוטריום וטריטיום האוקינוסים מכילים דאוטריום די והותר אבל טריטיום שהוא רדיואקטיבי נדיר ולכן מפיקים אותו מליתיום (ע״י נויטרונים) שכנראה אמור להספיק ליותר ממאה שנים כולל השימוש ברכבים חשמלים שיכולים ליצרוך כמות נדיבה שלו (40 ק״ג בטסלה).
טענה אחת לאפשרות לשימוש בהיתוך היא טענת ההיתוך הקר. קר משום שהוא מתרחש בטמפרטור קרובה לטמפ החדר. למרות שהנושא מגיע מידיי פעם לעיתונות עדיין לא הוכח שהדבר בכלל אפשרי.
אם נחזור לפיזיקה המוכרת הבעיה היא איך ליצור ולשמור על המימן בחום של לפחות 100 מיליון מעלות. המימן בתנאים האלו מצוי במצב צבירה רביעי (לא גז) הקרוי פלזמה שבו האלקטרונים ניתקים מהגרעינים. אין אף חומר בעולם שיכול לעמוד בתנאים כאלו אבל מכוון שלכל החלקיקים יש מטען חשמלי ניתן לשמור על ענן כזה באמצעות שדות מגנטיים וחשמליים. הבקבוק הפופולרי ביותר למשימה נקרא טוקמק והוא בצורה של כעך (ביגלה). כאשר האלקטרו מגנטים מסביב מקוררים כדי לעשותם על מוליכים. ישנם כמה טוקמקים בעולם אבל באף אחד מהם לא הצליחו להפיק את כמות האנרגיה שהושקעה בפלזמה. המתקן שאמור להוביל את הטכנולוגיה לשלב הבא נבנה בצרפת וקרוי iter מדובר במיתקן שיחמם את המימן ל-150 מיליון מעלות. הטוקמק של ה-iter כולל המגנטים והאזור המקורר בגובה של 29.3מ׳ והרוחב 28.6מ׳ וכל זה מוקף בשיכבה עבה של בטון. [3] כמות המימן בליבה שתהיה בווקום תהיה פחות מגרם. מערך הקירור לחום המופק ולמערכות העזר בנוי לתפוקת חום מקסימלית של יותר מ-1100 MW שזה בערך 40% מכושר היצור של תחנת הכוח בחדרה אורות רבין.
הפרויקט עולה כמובן הרבה כסף ולכן התאגדו מספר מדינות לבניתו האיחוד הארופי, ארצות הברית, רוסיה, סין, יפןת קוראה והודו. אבן הפינה הונחה בנובמבר 2010 ועד היום גמרו לצקת את היסודות. כך שבהשוואה לרכבת התחתי של תל אביב הפרויקט מתקדם בקצב מהיר. אבל עד שהווא יופעל יעברו הרבה מים בנהר הקרוב.
כמובן הרעיון להשתמש במים שמצויים באוקינוסים כמקור אנרגיה קסם לרבים
למעשה כאשר משתמשים בדאוטריום וטריטיום האוקינוסים מכילים דאוטריום די והותר אבל טריטיום שהוא רדיואקטיבי נדיר ולכן מפיקים אותו מליתיום (ע״י נויטרונים) שכנראה אמור להספיק ליותר ממאה שנים כולל השימוש ברכבים חשמלים שיכולים ליצרוך כמות נדיבה שלו (40 ק״ג בטסלה).
טענה אחת לאפשרות לשימוש בהיתוך היא טענת ההיתוך הקר. קר משום שהוא מתרחש בטמפרטור קרובה לטמפ החדר. למרות שהנושא מגיע מידיי פעם לעיתונות עדיין לא הוכח שהדבר בכלל אפשרי.
אם נחזור לפיזיקה המוכרת הבעיה היא איך ליצור ולשמור על המימן בחום של לפחות 100 מיליון מעלות. המימן בתנאים האלו מצוי במצב צבירה רביעי (לא גז) הקרוי פלזמה שבו האלקטרונים ניתקים מהגרעינים. אין אף חומר בעולם שיכול לעמוד בתנאים כאלו אבל מכוון שלכל החלקיקים יש מטען חשמלי ניתן לשמור על ענן כזה באמצעות שדות מגנטיים וחשמליים. הבקבוק הפופולרי ביותר למשימה נקרא טוקמק והוא בצורה של כעך (ביגלה). כאשר האלקטרו מגנטים מסביב מקוררים כדי לעשותם על מוליכים. ישנם כמה טוקמקים בעולם אבל באף אחד מהם לא הצליחו להפיק את כמות האנרגיה שהושקעה בפלזמה. המתקן שאמור להוביל את הטכנולוגיה לשלב הבא נבנה בצרפת וקרוי iter מדובר במיתקן שיחמם את המימן ל-150 מיליון מעלות. הטוקמק של ה-iter כולל המגנטים והאזור המקורר בגובה של 29.3מ׳ והרוחב 28.6מ׳ וכל זה מוקף בשיכבה עבה של בטון. [3] כמות המימן בליבה שתהיה בווקום תהיה פחות מגרם. מערך הקירור לחום המופק ולמערכות העזר בנוי לתפוקת חום מקסימלית של יותר מ-1100 MW שזה בערך 40% מכושר היצור של תחנת הכוח בחדרה אורות רבין.
הפרויקט עולה כמובן הרבה כסף ולכן התאגדו מספר מדינות לבניתו האיחוד הארופי, ארצות הברית, רוסיה, סין, יפןת קוראה והודו. אבן הפינה הונחה בנובמבר 2010 ועד היום גמרו לצקת את היסודות. כך שבהשוואה לרכבת התחתי של תל אביב הפרויקט מתקדם בקצב מהיר. אבל עד שהווא יופעל יעברו הרבה מים בנהר הקרוב.
 |
| הטוקמק של ה-iter שימו לב לאיש בצד ימין למטה |
הטומקים הם לא ההשחקנים היחידים המתקן הראשון שהצליח להפיק יותר אנרגיה מהאנרגיה שהושקעה בדלק היה המתקן ההצתה הלאומי The National Ignition Facility - NIF שבו הצבר החזק ביותר של ליזרים בעולם מרוכז בקפסולת דלק זעירה. בגודל מילימטרי.
יש כיום כמה סטרטאפים שמנסים לפצח את הבעיה בדרכים אחרות אבל אף אחד מהם לא מחזיק פרוטו טייפ או משהו שעובד. [4] [5]
וכאן נכנסת לתמונה לוקהיד מרטין יצרנית מטוסים טילים לווינים... בין המוצרים המפורסמים
U-2 ו- SR-71 Blackbird מטוסי הריגול
C-5 גלקסי מטוס התובלה הגדול ביותר של צבא ארה״ב ו- C-130 הרקולס (קרנף)
F-16 פייטינג פלקון
F-117 נייטהוק מטוס הקרב החמקן הראשון וה-F-35 לייטנינג II שעתיד להגיע לישראל
גם אגף הטילים מרשים וכול מגוון של טילים בין יבשתיים וטילים שימשו לשיגור אסטרונאוטים ולווינים.
הפצצה האחרונה של לוקהיד מרטין הישר ממפעלי הבואש Skunk Works ״אנחנו מתקוונים ליצר מתקן היתוך גרעיני פועל בתוך 10 שנים." המתקן יהיה בגודל של מכולה ויוכל לספק אנרגיה למטוסים אוניות ובשלב השני יחבור לטורבינות גז קיימות ויפיק חשמל. בקיצור נפתרו בעיות האנרגיה ואולי גם חלק ניכר מבעיות שינוי האקלים של העולם. [6]
הטריק של לוקהיד שילוב כמה סוגים של בקבוקים מגנטיים כדיי ליצור מתקן קומפקטי שקל ליצרו וכך תוך זמן קצר ניתן ליצר ולבדוק מספר רב יחסית של אבות טיפוס ולהתקדם במהירות.
 |
| תא המטרה של NIF שמונף למקומו ע״י מנוף שנבנה במקום מקור: NIF |
 |
| תרשים של NIF תא המטרה נמצא באמצע הצד הימני |
וכאן נכנסת לתמונה לוקהיד מרטין יצרנית מטוסים טילים לווינים... בין המוצרים המפורסמים
U-2 ו- SR-71 Blackbird מטוסי הריגול
C-5 גלקסי מטוס התובלה הגדול ביותר של צבא ארה״ב ו- C-130 הרקולס (קרנף)
F-16 פייטינג פלקון
F-117 נייטהוק מטוס הקרב החמקן הראשון וה-F-35 לייטנינג II שעתיד להגיע לישראל
גם אגף הטילים מרשים וכול מגוון של טילים בין יבשתיים וטילים שימשו לשיגור אסטרונאוטים ולווינים.
הפצצה האחרונה של לוקהיד מרטין הישר ממפעלי הבואש Skunk Works ״אנחנו מתקוונים ליצר מתקן היתוך גרעיני פועל בתוך 10 שנים." המתקן יהיה בגודל של מכולה ויוכל לספק אנרגיה למטוסים אוניות ובשלב השני יחבור לטורבינות גז קיימות ויפיק חשמל. בקיצור נפתרו בעיות האנרגיה ואולי גם חלק ניכר מבעיות שינוי האקלים של העולם. [6]
הטריק של לוקהיד שילוב כמה סוגים של בקבוקים מגנטיים כדיי ליצור מתקן קומפקטי שקל ליצרו וכך תוך זמן קצר ניתן ליצר ולבדוק מספר רב יחסית של אבות טיפוס ולהתקדם במהירות.
האומנם? המתקן של לוקהיד אינו דורש הוכחת תהליך שלא ידוע אם הוא קיים אבל עדיין ההצהרה מעוררת תמיהות בעולם המדעי. הדבר היחיד שכנראה ודאי הוא שלוקהיד הצליחה ליצור בקבוק קופקטי לפלזמה שעובד. נשארות עדיין שאלות כמו האם הבקבוק אטום ועמיד בקרינת הנויטרונים שנפלטים בתהליך.
מכוון שפורסם מעט מאוד מדענים זהירים בתגובה. אבל יש כמות גדולה של סקפטיות למשל איאן הטצ׳ינסון ממחקר ההיתוך ב-MIT ״ בהתבסס על זה (המידע שפורסם) מה שאני יכול לאמר זה שהם לא שמים לב לפיזיקה הבסיסית של אנרגיית היתוך מוכלת. ולכן אני סקפטי ביותר לאפשרות שיש להם משהוא מעניין להציע״ ״ זה נראה ספקולציה טהורה כאילו משהוא משרבט משהוא ואומר שהם יטוסו למאדים עם זה״
מדענים אחרים יותר בקרותיים פחות אבל מחכים להוכחה שיש משהוא שמסוגל לעבוד. [8,9,10]
מהעובדה שלוקהיד בקשו כמה פטנטים בתחום נראה שהם מאמינים שיש להם משהוא רציני. נקווה שהם צודקים אבל כנראה שיקח קצת זמן שהתמונה תתבהר.
בכול מקרה גם אם הכל ילך לפי הציפיות של לוקהיד יקח זמן רב עד שהטכנולוגיה תנגוס פלח משמעותי בצריכת האנרגיה האנושית ולכן עדיין צריך להשתמש בדרכים קיימות להפחתת הפליטות ולא להסתמך על טכנולוגיה עתידית ליצירת אנרגיה או הנדסת אקלים.
בכול מקרה גם אם הכל ילך לפי הציפיות של לוקהיד יקח זמן רב עד שהטכנולוגיה תנגוס פלח משמעותי בצריכת האנרגיה האנושית ולכן עדיין צריך להשתמש בדרכים קיימות להפחתת הפליטות ולא להסתמך על טכנולוגיה עתידית ליצירת אנרגיה או הנדסת אקלים.
 |
| מתקן ההיתוך של לוקהיד עם מוביל הפרויקט Tom McGuire צלם Eric Schulzinger/Lockheed Martin |
[1] World Energy Resources 2013 Survey: World Energy Council
Thorium-based nuclear power - Wikipedia, the free encyclopaedia
וגם [7]
Lockheed Martin - Wikipedia, the free encyclopaedia
[6] Compact Fusion · Lockheed Martin
[7] Lockheed Martin’s Claims on Fusion Energy Meet with Skepticism | MIT Technology Review
[8] Lockheed looks for partners on its proposed fusion reactor | Science/AAAS | News
[9] Lockheed Martin's fusion goals meet scepticism : Nature News & Comment
[10] Experts Skeptical Of Lockheed Martin's 'Nuclear Fusion Breakthrough'
