რამდენიმე წუთის წინ აშშ-ის ენერგიის დეპარტამენტის პრესკონფერენცია გაიმართა, სადაც დადასტურდა ინფორმაცია სამეცნიერო გარღვევის შესახებ — ისტორიაში პირველად, Lawrence Livermore National Laboratory-ში, თერმობირთვული რეაქციის შედეგად ენერგიის მიღება გახდა შესაძლებელი.

ასევე იხილეთ: ისტორიაში პირველად, "ხელოვნური მზის" დახმარებით სუფთა ენერგია მიიღეს

ეს უდიდესი მიღწევაა, თუ გავითვალისწინებთ ამ გზით მიღებული ენერგიის პოტენციალს. ხელოვნური მზეები, იგივე თერმობირთვული სინთეზის რეაქტორები კლიმატის ცვლილებასთან ბრძოლის ერთ-ერთი უმძლავრესი მომავლის იარაღია. მსოფლიოს 20-მდე ქვეყანაში ამ მხრივ ექსპერიმენტებს ატარებენ, იმისათვის, რომ სუფთა, პრაქტიკულად ულიმიტო ენერგიის წარმოქმნამდე მივიდეთ. ეს კი იმ რეაქციის გამეორების გზითაა შესაძლებელი, რომელიც ჩვენს მზესა და სხვა ვარსკვლავებში უწყვეტად მიმდინარეობს.

ახლა კი, რა თქვეს პრესკონფერენციაზე. ანუ როგორ მიაღწიეს მეცნიერებმა სამეცნიერო გარღვევას, რომელიც ენერგიის რევოლუციასთან კიდევ ერთი ნაბიჯით გვაახლოვებს. [აქვე შეგიძლიათ ნახოთ პირდაპირი ეთერის ჩანაწერიც].

ჯილ ჰრუბიმ, აშშ-ის ნაციონალური ბირთვული უსაფრთხოების ადმინისტრაციის ადმინისტრატორმა პრესკონფერენციაზე თქვა, რომ ეს მნიშვნელოვანი დღეა მეცნიერებისთვის. მისი თქმით, ეს მიღწევა დააჩქარებს განახლებად ენერგიაზე გადასვლას, მომდევნო წლებისთვის.

როგორ ჩატარდა ექსპერიმენტი?

როგორც დოქტორმა ჰრუბიმ, პრესკონფერენციის მიმდინარეობისას აღნიშნა, ექსპერიმენტის ფარგლებში 192 მაღალ ენერგიაზე მომუშავე ლაზერი გამოიყენეს, რომელიც ერთი, პატარა მიზნისკენ იყო მიმათული. ლაზერებმა დეიტერიუმისა და ტრიტიუმის ელემენტების კაფსულები "სამ მილიონზე მეტ გრადუსამდე" გააცხელეს, რის შემდეგაც ვარსკვლავებში მიმდინარე თერმობირთვული რეაქციის სიმულაცია დაიწყო.

ამ ლაბორატორიაში აღნიშნული 192 ლაზერი კაფსულისკენ აქამდეც არაერთხელ მიუმართავთ, თუმცა, როგორც დოქტორმა მარვინ ადამსმა (National Nuclear Security Administration's deputy administrator for defence programmes) აღნიშნა პრესკონფერენციისას, გასულ კვირას, 2022 წლის 5 დეკემბერს განსაკუთრებული რამ მოხდა.

"გასულ კვირას პირველად, მათ დაგეგმეს ეს ექსპერიმენტი იმგვარად, რომ სინთეზის საწვავი საკმარისად ცხელი, საკმარისად მკვრივი და საკმარისად მრგვალი დარჩა საკმარისად დიდხანს, რომ აალებულიყო და გამოემუშავებინა უფრო მეტი ენერგია, ვიდრე ლაზერებში იყო დეპონირებული".

რამდენი ენერგია გამომუშავდა ექსპერიმენტისას?

ადამსის თქმით, რეაქციისას დაახლოებით ორი მეგა ჯოული ენერგია მოიხმარეს, რის შემდეგაც დაახლოებით სამი მეგა ჯოულის მიღება მოხერხდა. ამ ენერგიის გამომუშავებას კი იმაზე ნაკლები დრო დასჭირდა, "ვიდრე სინათლეს სჭირდება ერთი ინჩის [2,54 სმ] გასავლელად". როგორც იცით, სინათლე სამყაროში ყველაზე სწრაფად მოძრაობს და წამში 299 792 458-მეტრს ფარავს.

რამდენ ხანში შევძლებთ ამ პროცესის გამოყენებას რეალურად მოხმარებადი ენერგიის გამოსამუშავებლად?

პრესკონფერენციის მონაწილეებმა ამ კითხვაზე რამდენიმე პასუხი შემოგვთავაზეს. დოქტორმა ბუდილმა თქვა, რომ ამას ათწლეულები დასჭირდება, რადგან ამ მხრივ მნიშვნელოვანი გამოწვევების წინაშე ვართ, როგორც მეცნიერების, ასევე ტექნოლოგიების მხრივ. ეს კონკრეტული შემთხვევა ერთი კაფსულის ანთებაა, თუმცა იმისათვის, რომ ბირთვული სინთეზის ენერგიის კომერციალიზაცია შევძლოთ, უამრავი სამუშაოა გასაწევი.

"ამას, ალბათ, ათწლეულები დასჭირდება. არა ხუთი ათწლეული, როგორც გვჩვევია თქმა. ვფიქრობ, რომ ეს ყველაფერი დღის წესრიგში დგება, შესაბამისად, ერთობლივი ძალისხმევითა და ინვესტიციებით, ახალი ტექნოლოგიების კვლევამ შეიძლება ათწლეულებში უკვე ელექტროსადგურის აშენების შესაძლებლობამდე მიგვიყვანოს".

კლიმატის ცვლილება არ იცდის

მიღწევის ოფიციალური დადასტურების შემდეგ, ბუნებრივია, გამოხმაურებების ტალღა იწყება. ვაშინგტონის გუბერნატორი ერთ-ერთი პირველთაგანია, ვინც ტვიტერზე ამ ამაღელვებელ გარღვევაზე საუბრობს და განიხილავს მას პოტენციურ კატალიზატორად განახლებადი, სუფთა ენერგიის წყაროებისადმი მეტი ინტერესის კონცენტრირების კუთხით.

მართლაც, კლიმატის ცვლილება არ იცდის და ყველა შესაძლო გზით უნდა ვეცადოთ მის შეჩერებას. ათწლეულები შესაძლოა ამ მხრივ დაგვიანებულად მოგვეჩვენოს, თუმცა მნიშვნელოვანი სამეცნიერო გარღვევა უკვე სახეზეა და მისი ათვისება თუ განვითარება პასუხისმგებელი ორგანოების ხელში გადადის.

რამდენად უსაფრთხოა თერმობირთვული სინთეზი დედამიწაზე?

თერმობირთვული სინთეზი ის რეაქციაა, რომლის საშუალებითაც მზე და სხვა ვარსკვლავები პრაქტიკულად უსაზღვრო რაოდენობის ენერგიას წარმოქმნიან. თერმობირთვული სინთეზი ორი ატომის ერთმანეთთან შეჯახებას გულისხმობს, რა დროსაც უფრო მძიმე ბირთვი წარმოიქმნება და ძალიან დიდი ენერგია თავისუფლდება.

მზეზე წარმოქმნილი სინთეზური რეაქციების დედამიწაზე გამეორებისთვის, წყალბადის იზოტოპები უნდა მოთავსდეს სპეციალურ სინთეზურ მოწყობილობაში. ამით იქმნება ცხელი პლაზმური მდგომარეობა, სადაც იონები და ელექტრონები განცალკევდება. შედეგად, იონები უნდა გახურდეს და მაღალ ტემპერატურაზე შენარჩუნდეს.

ეს ყველაფერი მნიშვნელოვნად განსხვავდება ბირთვული რეაქტორების (ზაპოროჟიე, წარსულში ჩერნობილი) მუშაობის პრინციპისგან. თერმობირთვული რეაქციის ერთადერთი თანაპროდუქტი მხოლოდ მცირე რაოდენობით ჰელიუმია, რომელიც ინერტული აირია და უსაფრთხოდ გამოიყოფა. შესაბამისად, ამ რეაქციის შედეგად რადიოაქტიური ნარჩენები არ გამოიყოფა. გარდა ამისა, ხელოვნური მზე არც გარემოს უქმნის საფრთხეს. ამ ტიპის რეაქტორის რომელიმე კომპონენტის დაზიანების საპასუხოდ ხელოვნური მზე ქრება და შესაბამისად, არათუ გარემოსთვის, თვითონ რეაქტორისთვისაც ნაკლებად წარმოადგენს საფრთხეს.

აშშ-ის Lawrence Livermore National Laboratory-ში მიღწეული გარღვევა კიდევ ერთი ნაბიჯით გვაახლოვებს ბირთვული სინთეზის გამოყენებად ენერგიასთან. როგორც სპეციალისტები აღნიშნავენ, ახლა კვლევის ახალი, ინტენსიური ეტაპი იწყება, იმისათვის, რომ მიღწეული შედეგის კომერციალიზაცია, პროცესის ხარჯების შემცირება და უფრო დიდ მასშტაბებზე გამეორება გახდეს შესაძლებელი.