מדענים: פריצת דרך לקראת הפיכת היתוך גרעיני לאנרגיה

מדענים בממשל האמריקאי הכריזו השבוע כי התקדמו בצעד חשוב נוסף במסע הארוך להפיכת היתוך גרעיני – התהליך שמניע כוכבים – למקור אנרגיה ישים למין האנושי. 

בעזרת הלייזר הגדול בעולם, החוקרים גרמו לראשונה לדלק ההיתוך לחמם עצמו מעבר לחום שהחדירו לו, וכך השיגו את התופעה המכונה "פלזמה נשרפת" שמסמלת התקדמות לעבר אנרגיית היתוך שמקיימת את עצמה. 

האנרגיה שנוצרה היתה מצומצמת למדי – המקבילה לזו של תשע סוללות V9 מהסוג שמפעילות גלאי עשן ומכשירים קטנים אחרים. אך הניסויים שנערכו במעבדה הלאומית לורנס ליברמור בקליפורניה מייצגים אבן דרך במסע הנמשך עשורים ליצירת אנרגיית היתוך. עם זאת, החוקרים הזהירו כי יש צורך בעוד שנים רבות של עבודה. 

אנרגיית היתוך גרעיני, מעבדה בליוורמור בקליפורניה | צילום: רויטרס

הניסויים יצרו את החימום העצמי של החומר במצב פלזמה באמצעות היתוך גרעיני, מדובר בהליך של התמזגות גרעיני אטומים לשחרור אנרגיה. פלזמה הוא אחד ממצבי הצבירה הקיימים לצד מוצק, נוזל וגז. 

"אם רוצים לעשות מדורה, רוצים שהאש תהיה חמה מספיק כדי שהעצים יוכלו להמשיך ולשרוף את עצמם", הסביר אלכס זילסטרה, פיזקאי בתחום הפיזיקה הניסויית במעבדה של משרד האנרגיה של ארה"ב והחוקר הראשי של המחקר שפורסם בכתב העת Nature. 

המדענים כיוונו 192 אלומות לייזר לעבר מטרה קטנה שמכילה קפסולה בגודל של כ-2 ס"מ במרחב המלא בדלק היתוך המכיל דיטריום וטריטיום – שני איזוטופים של מימן. בטמפרטורות מאד גבוהות הגרעינים של האיזוטופים נדלקים. "היתוך מחייב שהדלק יהיה חם ביותר כדי שיוכל לבעור, כמו בשריפה רגילה", הסביר  זילסטרה. "במשך עשורים הצלחנו ליצור תגובות היתוך בניסויים על ידי הוספת חום רב לדלק, אך זה לא מספיק טוב כדי לייצר אנרגיה מהיתוך", אמר. לדבריו, זו הפעם הראשונה שהיתוך בדלק הוא שמספק את מרבית החימום. "זהו משטר חדש הנקרא פלזמה נשרפת", סיכם. 

בניגוד לשריפת דלקים מאובנים, היתוך מציע את האפשרות של יצירת אנרגיה מרובה בלי זיהום, פסולת רדיואקטיבית או פליטת גזי חממה. מקורה של אנרגיית היתוך היא במיזוג אטומים ביחד,  כפי שקורה בתוך כוכבים כולל בשמש. 

"אנרגיית היתוך היא הגביע הקדוש של יצירת אנרגיה נקייה ללא הגבלה", הגיבה אנני קריטצ'ר העובדת גם כן במעבדת לורנס ליברמור. זילסטרה מעודד מההתקדמות: "הפיכת היתוך למציאות טומנת בחובה אתגרים טכנולוגיים מורכבים מאד, וזה ידרוש השקעה רצינית וחדשנת להפוך זאת למשהו פרקטי וכלכלי".