ԱՄՆ-ի գիտնականներն առաջին անգամ ջերմամիջուկային միաձուլումից ավելի շատ էներգիա են ստացել, քան ծախսել դրա վրա

Ամերիկացի գիտնականները հայտարարել են ջերմամիջուկային էլեկտրակայանների ստեղծման ճանապարհին կարևորագույն հաջողության մասին։ Նրանք պնդում են, որ առաջին անգամ իրենց հաջողվել է ջերմամիջուկային ռեակտորից ավելի շատ էներգիա ստանալ, քան ծախսվել է դրա աշխատանքը պահպանելու համար։
Այսպիսով, հետազոտողներն ասում են, որ նրանց հաջողվել է հաղթահարել տեխնոլոգիայի վրա աշխատելու ամենակարևոր խոչընդոտը, որը տեսականորեն կարող է մարդկությանը տալ մաքուր էներգիայի գրեթե անսպառ աղբյուր, հաղորդում է BBC լրատվականը:
Փորձը կատարել են Կալիֆոռնիայի Է. Լոուրենսի անվան Լիվերմորի ազգային լաբորատորիայի գիտնականները: Դրա արժեքը կազմել է 3,5 մլրդ դոլար։
Սակայն, փորձագետների խոսքով, դեռ շատ հեռու է այն պահը, երբ նման ռեակտորներն իսկապես կկարողանան էլեկտրաէներգիա արտադրել սպառողների համար։
Լոնդոնի Կայսերական քոլեջի ֆիզիկայի պրոֆեսոր Ջերեմի Չիտենդենը, BBC-ին տված հարցազրույցում, ամերիկացի գիտնականների հայտարարությունն անվանել է «իսկական բեկում», որը ցույց է տալիս, որ «ջերմամիջուկային միաձուլման նվիրական երազանքն իսկապես իրագործելի է»:

Ինչպե՞ս է աշխատում փորձարարական ռեակտորը
• Ջրածնի փոքր ծավալը տեղադրվում է պարկուճի մեջ, որը մոտավորապես սիսեռի չափ է:
• Դրանից հետո ջրածինը տաքացվում և սեղմվում է 192 ճառագայթներով ամենահզոր լազերի միջոցով:
• Գազի պարկուճի ջերմաստիճանը հասնում է 100 միլիոն աստիճան Ցելսիուսի, ինչը ավելի բարձր է, քան արևի կենտրոնում ջերմաստիճանը:
• Առաջանում է ճնշում՝ գերազանցելով  100 միլիարդ անգամ  քան երկրայինն է
• Այս պայմաններում սկսվում է ջերմամիջուկային ռեակցիան, որը հանգեցնում է էներգիայի արտազատմանը ։

Ընդ որում, Չիտենդենը հիշեցրել է, որ էներգիան, որը ստացվել է փորձի արդյունքում, բավական է միայն 10-15 թեյնիկ ջուր եռացնելու համար, և դրա վրա միլիարդավոր դոլարներ են ծախսվել։ «Եթե մենք ցանկանում ենք հասնել էլեկտրակայանների հայտնվելուն [հիմնված ջերմամիջուկային միաձուլման վրա], մենք ստիպված կլինենք ամեն վայրկյան նման փորձեր կատարել։ Եվ հիմա դրանցից յուրաքանչյուրի պատրաստման համար մի ամբողջ օր է պետք», – ասում է փորձագետը։
Բացի այդ, սինթեզից ստացված էներգիայի ընդհանուր ծավալը հաշվարկելիս՝ հաշվի չի առնվել լազերի աշխատանքի վրա ծախսված էներգիան։

Ի՞նչու է դա կարևոր
Մինչ օրս գոյություն ունեցող ատոմակայանները էներգիա են արտադրում միջուկային շղթայական ռեակցիայի միջոցով, այսինքն ՝ ուրանի ատոմների պառակտման վերահսկվող գործընթացով, որն ուղեկցվում է զգալի քանակությամբ էներգիայի (ինչպես նաև ռադիոակտիվ թափոնների) արտազատմամբ ։
Ջերմամիջուկային միաձուլումը հակադարձ գործընթաց է, որի ընթացքում ատոմները միաձուլվում են միմյանց հետ՝ կազմելով նոր քիմիական տարր: Այս գործընթացը, որը գործնականում չի թողնում որևէ վնասակար արտանետում, ուղեկցվում է էներգիայի էլ ավելի հզոր արտանետմամբ:
Արտանետվող էներգիան վերահսկելն այնքան դժվար է, որ ավելի քան կես դար ֆիզիկոսները փորձում են դա անել գործնականում, բայց մինչ այժմ գիտնականներին հաջողվել է միայն փորձարարական նմուշներ:
Դա միջուկային միաձուլումն է, որը սնուցում է Տիեզերքի՝ մեզ համար տեսանելի աստղերը (ներառյալ մեր արևը), որում ջրածնի ատոմները բառացիորեն սեղմվում են միմյանց մեջ հրեշավոր ձգողականությամբ, ինչը թույլ է տալիս պահպանել արձագանքը միլիարդավոր տարիներ:
Այնուամենայնիվ, լաբորատոր պայմաններում միջուկների միաձուլումը կրկնօրինակելը, մեղմ ասած, հեշտ չէ:
Գոյություն ունեցող փորձարարական ռեակտորների հետ կապված հիմնական խնդիրն այն է, որ դրանք դեռ ավելի շատ էներգիա են պահանջում ջերմամիջուկային ռեակցիա սկսելու համար, քան հնարավոր է ստանալ դրա իրականացման արդյունքում:
Բացի այդ, Արեգակի վրա ջերմամիջուկային միաձուլումը տեղի է ունենում մոտ 10 մլն աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանում։ Երկրի վրա, որտեղ ձգողականությունը մոտ 30 անգամ ավելի թույլ է, քան Արեգակի վրա, ռեակցիայի առաջացման համար անհրաժեշտ է ավելի բարձր ջերմաստիճան ՝ մոտ 100 միլիոն աստիճան։
Քանի որ գիտությանը հայտնի քիմիական միացություններից ոչ մեկը չի դիմանա այդպիսի ջերմաստիճանի տաք նյութի հետ շփմանը, դեռևս 1960-ականներին սովետական գիտնականները մտածեցին մագնիսական թակարդների օգնությամբ պահել տաք պլազմային ջերմաստիճանը՝ այն փակելով տորոիդային  հատուկ խցիկում այնպես, որ չդիպչի պատերին: