סיקור מקיף

דויטריום דחוס ביותר כאנרגיה גרעינית

חומר, הכבד מאות אלפי מונים יותר ממים ודחוס יותר מאשר ליבת השמש, מיוצר באוניברסיטת גוטנברג

מתקן הדאוטריום, אוניברסיטת גוטנברג
מתקן הדאוטריום, אוניברסיטת גוטנברג

חומר, הכבד מאות אלפי מונים יותר ממים ודחוס יותר מאשר ליבת השמש, מיוצר באוניברסיטת גוטנברג (Gothenburg). המדענים, העובדים עם חומר זה, מתכוונים לפתח תהליך אנרגטי שיהיה בר-קיימא יותר ומסוכן פחות לסביבה מאשר אנרגיה גרעינית הקיימת היום.

דמיינו חומר כה כבד עד כי קובייה ממנו, שאורך צלעתה רק עשרה סנטימטרים, שוקלת מאה ושלושים טונות, חומר שדחיסותו גבוהה יותר משמעותית מהחומר המרכיב את ליבת השמש. חומר כזה מיוצר ונחקר ע"י מדענים במדע האטמוספרה, במחלקה לכימיה באוניברסיטת גוטנברג.

עד כה, רק כמויות מיקרוסקופיות של החומר החדש יוצרו. מדידות חדשות, שפורסמו לאחרונה בשני כתבי-עת מדעיים, מצביעות על כך כי המרחק בין אטומי החומר קצר משמעותית מזה הקיים בחומר "רגיל". Leif Holmlid, פרופסור במחלקה לכימיה, מאמין כי זהו שלב חשוב בדרך לשימוש מסחרי של חומר זה.

החומר מופק ממימן כבד, הידוע גם בשמו "דויטריום" (deuterium) ועל-כן הוא מכונה "דויטריום דחוס ביותר". הסברה הרווחת הינה כי סוג חומר זה הוא בעל תפקיד חשוב בהיווצרותן של שמשות, וכי הוא כנראה מצוי בכוכבי-לכת ענקיים כגון הכוכב צדק (יופיטר).

אז, למה יכול לשמש חומר כבד-ביותר זה?

"אחד הצידוקים החשובים למחקרנו טמון בעובדה כי דויטריום דחוס-ביותר עשוי לשמש כדלק יעיל מאוד בהיתוך גרעיני מבוסס לייזר. ניתן להשיג היתוך גרעיני בין גרעיני דויטריום ע"י השימוש בלייזרים רבי-עוצמה תוך קבלת כמויות אדירות של אנרגיה," מסביר הפרופסור.

טכנולוגיית הלייזר נבחנה מזה זמן רב לגביי דויטריום קפוא, המכונה גם "קרח דויטריום", אולם התוצאות עד כה היו דלות. הוכח כי קשה ביותר לדחוס את קרח הדויטריום במידה מספקת כך שתתקבל הטמפרטורה הגבוהה הנדרשת לייזום ההיתוך.

דויטריום דחוס-ביותר הינו דחוס פי מיליון יותר מקרח הדויטריום, ומאפשר ע"י כך ליצור תגובת היתוך גרעיני יחסית בקלות בעזרת פעימות עתירות-עוצמה של קרני לייזר. "אם נוכל לייצר כמויות גדולות של דויטריום דחוס-ביותר, תהליך ההיתוך עשוי להיות מקור האנרגיה של העתיד. והוא עשוי להיות זמין מוקדם הרבה יותר מאשר שיערנו שאפשר," אומר החוקר הראשי.

"יתרה מכך, אנו מאמינים כי נוכל לתכנן את היתוך הדויטריום בצורה כזו שהתוצרים היחידים שיתקבלו יהיו הליום ומימן בלבד – שניהם חומרים בלתי-מסוכנים בעליל. כמו-כן, לא יהיה צורך לטפל בחומר הרדיואקטיבי מאוד טריטיום, שהינו החומר הצפוי לשמש בכורי היתוך גרעיני אחרים, ומכאן אנו מסיקים כי היתוך גרעיני מבוסס-לייזר, כפי שאנו חקרנו אותו, יהיה הן בר-קיימא יותר והן פחות מסוכן לסביבה מאשר שיטות אחרות המפותחות היום."

מהו דויטריום?
לפי ויקיפדיה דויטריום הינו איזוטופ (יסוד כימי השונה במספר הנויטרונים ובמשקלו האטומי מהרגיל) של מימן המצוי בכמויות גדולות במים – לכל אטום אחד מתוך כל עשרת אלפי אטומי מימן יש גרעין דויטריום. האיזוטופ מסומל כ- “2H” או כ- “D” והוא ידוע בציבור הרחב כ"מימן כבד". דויטריום משמש במספר כורים גרעיניים רגילים בצורה של מים כבדים (D2O), והוא כנראה גם ישמש בעתיד כדלק עבור כורי היתוך עתידיים.

הידיעה מאוניברסיטת גוטנברג

22 תגובות

  1. כמה תשובות ודברים חשובים:

    שינוי מאזן החומרים בעולם לא ישנה כלום, זה נעשה כבר הרבה מאוד שנים.
    שינוי מאזן החומרים המסוכן ביותר הוא פליטה מרובה של גזי חממה וכו' הגורמים לבעיות סביבתיות הרבה יותר חמורות מייצור של הליום ומימן (שמאוד שמישים כדלק בעיקר).
    בעתיד תכניות כאלו יצליחו לייצר אנרגיה רבה יותר משנדרשה להפעלתם.
    מה שכתוב בכתבה יכול להיות פתרון לבעיית האנרגייה בעולם.
    הייתי אומר שזוהי אחת הטכנולוגיות שיעזרו (ישתמשו בה או היא תביא לטכנלוגויה חשובה אחרת) למין האנושי בעוד שנים רבות (עשרות, מאות, אלפים…).

    אני קורא כרגע ספר מאוד מעניין שמדבר על טכנולוגיות עתידניות שיהיו שמישות בעתיד הקרוב והרחוק – "הפיזיקה של הבלתי אפשרי" מאת מיצ'יו קאקו
    מאוד מומלץ לכל מי שמתעניין בתחום

  2. אייל.א
    מה קורה יגבר
    סתם
    תשמע בדקתי בויקיפדיה (מכיר?)על השימושים של המין האנושי בהליום ומימן,תשמע איך לומר את זה בעדינות לא נפלתי,-סתם אני שוב צוחק- השימושים חשובים אך לא כאלה חיונים, כמה ספינות אוויר אני צריך.
    בקיצור הצלחנו לעשות נפלאות מהמון חומרים בטבע יש לנו שימוש כמעט בכול, נכון, אבל זה לא משנה את העובדה שאם יעשו זאות זה ישנה את מאזן החומרים בעולם דבר שיגרום להשלכות, לא יודע איזה .

  3. לי
    1.לא ידעתי שכתוב כך בדמרקר (ניצחת 1-0 לך)

    2.ידעתי כמובן שאנטי חומר יספק הרבה יותר אנרגיה מחומר זה היתכוונתי חצי בציניות ושכתבתי עדיף,אז היתכוונתי לרמת הסיכון אומנם אנטי חומר מספק יותר אנרגיה אך סיוכנים לטקלות יגבו מחיר כבד מאוד אני מניח, וזאות בניגוד לניסוי זה.(ניצחתי 1-1)

    3.בנוגע למאזן החומרים הנפלטים בטבע יכול להיות שאת צודקת והטבע יתגבר על זה אבל אף אחד לא מבטיח זאות ויכול להיות …,אני מניח שהבנת תראי מה שאני מיתכון הוא שהטבע יכול להיתגבר על הרבה דברים אם לא הכול ,תלוי מה את מגדירה טבע ,בקיצור יכול להיות שאחד מיפיתרונותיו למקרה, באופן תאורטי וקיצוני יהיה- בדרך עקיפת או עקיפית יותר- להשמיד את המין האנושי.בקיצקיצור צריך לדעתי לחקור בנושא ולבדוק אם יכול להיות מקום לדאגה.(נקודה לי נקודה לך 2-2) יצא טקו לא יודע מה איתך אני מסופק

  4. נקודה:

    בהודעה המקורית (של ההודעה המקורית..ה-abstract של הניסוי) נטען שהמרחק בין דאוטרים אחד למשנהו בחומר הצפוף שהם קיבלו הוא 2.3pm. זה ממש קטן ונשמע לי עוד יותר לא הגיוני, אבל יכול להסביר בקלות 160 טונות לליטר (וגם כאן יש בעיה כי עם מרחק בין אטומי כזה צריכים לקבל מספרים גבוהים בהרבה מ-160).

    והנה הקישור: http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VND-4VP66CS-4&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=ec9093be8b72a328c121a8092c95ac67

  5. ביג'ומבום(??):

    תוצרי לוואי אלה מבורכים גם מבורכים-
    מימן: לא נראה לי שצריך לפרט. תאסוף ותמכור. דלק העתיד.
    הליום: בתעשייה ובמחקר יש שימוש בהליום. אין דרך לייצר הליום כיום למיטב ידיעתי, וזה שכן משתמשים בו מגיע מקידוחי נפט/גז טבעי (גם כחומר שבא על הדרך ומנצלים זאת) כאשר לאחר השימוש הוא מתנדף ונעלם אל האטמוספירה.

  6. רענן:
    מה שמתואר בתכנית נראה יותר כמו הגישה שכבר הפכה לקלאסית של דחיסה באמצעות קרני לייזר.
    לא מוזכר שם החומר המיוחד עליו מדובר במאמר הנוכחי וגם האוניברסיטה עליה מדובר היא אחרת.

  7. ביג'ומבום
    לפרסם בדה-מרקר, ולסיים ב-אנחנו צריכים רק XX דולרים, זה כמעט כמו לבקש את כספי.

    ובקשר לתגובות על כתבה זו, היתוך דיאוטריום, כמה דחוס שלא יהיה, עדיין הופך לאנרגיה אחוזי מסה זעומים במיוחד. זאת לעומת אנטי חומר שהופך לאנרגיה את כל מסתו ומסת חומר זהה לו.
    זה כנראה ייצא הרבה יותר חזק.
    ייקח המון המון המון זמן עד שאיזשהו מאזן חומרים בטבע עשוי להרגיש בזה, וסמוך על הטבע שהוא יטפל בזה.

  8. לדר משה נחמני

    נכתב כך:

    "יתרה מכך, אנו מאמינים כי נוכל לתכנן את היתוך הדויטריום בצורה כזו שהתוצרים היחידים שיתקבלו יהיו הליום ומימן בלבד – שניהם חומרים בלתי-מסוכנים בעליל".

    אומנם לא מסוכנים וקימיים כבר בטבע אך הם ישפיעו על מאזן המימן וההליום שיש, דבר שיכול ליגרם להשלכות כבדות משקל כמו הורדת כמות החמצן או משהו יצרתי אחר בקיצור לכל דבר יש השלכות ואני חושב שצריך ליבדוק טוב טוב את ההשלכות שיגרמו בתהליך של פירוק של חומר זה.

  9. לחיים
    אין מה לדאוג זה יכול ליגרום לנזק רק בתהליך היתוך גרעיני זה לא דבר כלכך פשוט,בוא נומר שאם זה יפול אני מניך שזה לא יתפוצץ זה פשוט יחליף כמוית גדולןת של אורנים הסיכון יהיה ממש כמו הסיכון של היתוך אורנים.
    ניראה לי או שננסה ואז נדע

  10. חחח סתם

    בוא ניקח את זה יותר רחוק לכפסולה קטנה הבלתי ניתנת להרמה עקב משקלה והיכולה להשמיד שכונה נחמדה.עדיף מאנטי חומר

  11. מיכאל:
    כתבה מעניינת, אני מאחל להם שיצליחו.
    אבל לא ממש נוח לי איתה.
    הבעיה עם היתוך קר עד כה, היא שלא הצליחו לבצע אותו.
    הניסוי של 1989 שמוצג שם, זה ניסוי שהופכך כבר מזמן, ולא היה מעורב בו היתוך קר.
    האנרגיה הדרושה לפירוק קשרים כימיים במים, כמה חזקים שלא יהיו, לא מתקרבת לאנרגיה שאמורה בתיאוריה להתקבל מהיתוך.

    אבל לא יודע. כאמור מאחל להם בהצלחה.
    אני לא הייתי נותן להם את כספי.

  12. משקיעים אנרגיה חשמלית כדי לגרום לחומר להפוך לאנרגיה הגדולה עשרות (אולי מאות ואלפים אין לי מושג) מונים מזו שהושקע.
    הכל לפי e=mc^2
    החומרים שאתה מקבל בסוף התהליך הזה הם בעלי מסה קטנה מזו שניכנסה, כי חלק מזה הפך לאנרגיה.

  13. משקיעים אנרגיה חשמלית בשביל ליצור אנרגיה חשמלית.
    משהו פה לא הגיוני – יפיקו יותר אנרגיה ממה שהם משקיעים?

    מילא בתחנות כוח רגילות שורפים משהו, אז הוא מתורגם אחרי כמה גילגולים לחשמל, והנצילות היא נמוכה, אבל פה רוצים להשקיע אנרגיה חשמלית מלכתחילה… אני היחיד שלא הבין?

  14. 10 ס"מ*10ס"מ*10ס"מ= 1000 סמ"ק שזה נפח של 1 ליטר.
    ליטר מחומר של השמש ישקול 160 קילו-גרם. (בקבוק מים של 1 ליטר שוקל 1 קילוגרם)
    130 טון לליטר נשמע לי קצת גבוה מידי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

דילוג לתוכן