Prómeþeifur til stjarnanna á ný Kjartan Hreinn Njálsson skrifar 1. nóvember 2014 00:01 Tom McGuire, sem stýrir samrunaverkefni Lockheed Martin ásamt frumgerðinni. VÍSIR/GETTY Vísindamenn og verkfræðingar hafa áratugum saman freistað þess að beisla afl sólstjarnanna. Kjarnasamruni er undirstaða lífs eins og við þekkjum það. Stórkostlegt ferli þar sem náttúrulögmál alheimsins kristallast í svo gott sem eilífri orku. Maðurinn hefur takmarkaða reynslu af því að meðhöndla kjarnasamruna, við sjáum hann á hverjum degi á himninum en höfum aðeins framkallað hann í augnablik með kjarnavopnum.Hænuskrefin telja Síðasta öld var í raun forleikur að þróun kjarnasamruna. Framfarir í kjarneðlisfræði, þróun kjarnavopna og tilraunir með kjarnakljúfa marka grýtta vegferð í átt að hinum altæka orkugjafa. Framfarirnar hafa þó verið hægar. „Strax á 6. áratugnum voru menn bjartsýnir á að sigrast á kjarnasamruna. Þá voru menn búnir að tækla kjarnaklofnun,“ segir Ágúst Valfells, doktor í kjarnorkuverkfræði við HR. „Þegar maður skoðar kennslubækur frá 1950 er talað um kjarnasamruna innan þrjátíu ára. Bækur frá 1980 lofa síðan því sama árið 2010.“ Engu að síður hafa stór skref verið tekin. ESB, Bandaríkin, Rússland og önnur iðnveldi tóku höndum saman árið 2007 og hófu byggingu á langstærsta samrunaofni veraldar, ITER, í Suður-Frakkland. Ofninn verður 23 þúsund tonn og 840 rúmmetrar af vetnisplasma munu flæða um kleinuhringslaga holrúm hans. Vísindamenn vonast til að hann muni framleiða 500 MW þegar hann verður tekinn í fulla notkun árið 2027.Frumgerðin fallega.VÍSIR/GETTYSamrunaofn á stærð við frystikistu Hönnun ITER byggir á tilraunum Sovétmanna árið 1956 með Tokamak-ofna en í dag eru hugmyndir um annars konar hönnun. Í leynilegri rannsóknarmiðstöð bandaríska hergagnaframleiðandans Lockheed Martin hafa vísindamenn unnið að þróun mun minni og skilvirkari samrunaofns. Fyrirtækið tilkynnti á dögunum að vísindamennirnir hefðu yfirstigið helstu þröskulda við hönnun ofnsins. Lockheed Martin lofar frumgerð innan fimm ára og fullbúnu tæki eftir áratug. Ofninn er hlægilega lítill miðað við ITER eða á stærð við þotuhreyfil og beitir nýstárlegri aðferð þar sem segulsviðið sem beislar vetnisplasma þrengist við báða enda (eins og karamella). Lockheed fullyrðir að þessi litli samrunaofn geti virkjað 100 MW af orku. Í þessu samhengi er viðeigandi að benda á að afl Kárahnjúkavirkjunar er 690 MW.Ágúst Valfells, dósent í kjarnorkuverkfræði við Háskólann í Reykavík.Altæk orka, altækar breytingar „Það sem gerir þessa vél hjá Lockheed Martin merkilega er stærð hennar,“ segir Ágúst. „Þetta snýst ekki bara um að fá meiri orku heldur einnig að það kosti ekki óheyrilega mikið að fá hana.“ Félagsleg, pólitísk og umhverfisleg áhrif ódýrs og skilvirks samrunaofns eru yfirþyrmandi þar sem aðgengi að hreinni og umhverfisvænni orku verður stóraukið. „Við verðum auðvitað að hafa í huga að á sínum tíma voru sömu vonir bundnar við kjarnaofna. En það yrði náttúrulega algjör bylting að fá svona tæki eins og Lockheed lofar. Að fá kjarnasamruna á samkeppnishæfu verði hefði gríðarlega afleiðingar. Aðgangur að auðlindum væri ekki lengur vandamál.“Hvað er samruni?Ljósið og hitinn frá sólinni er afurð samruna. Hann á sér stað þegar vetniskjarnar renna saman og mynda þyngri atóm. Þetta er uppgötvun Einstein (E=mc2) þar sem massi (m) og orka (E) eru jafngildi. Þar sem hraði ljóss (c, eða fastur hraði) er svo mikill er auðvelt að umbreyta litlum massa í gríðarlega orku Mest lesið Forsetavaktin: Sjöundi forseti lýðveldisins verður kjörinn Innlent Fólk hafi kosið taktískt gegn Katrínu Innlent Batt á sig klút til heiðurs Höllu Innlent Hópur ungmenna réðst á starfsmann veitingastaðar Innlent Augljóst að kjósendur vilja konu sem næsta forseta Innlent Bein útsending: Kosningasjónvarp Stöðvar 2 Innlent Telur fylgið hafa farið á dreifingu vegna fjölda frambjóðenda Innlent Segir klútabyltinguna vera hafna Innlent Fyrstu tölur úr Suðvesturkjördæmi: Minnsti munurinn á Höllu og Katrínu hingað til Innlent Segir allt stefna í að Halla Tómasdóttir verði forseti Innlent Fleiri fréttir Hópur ungmenna réðst á starfsmann veitingastaðar Batt á sig klút til heiðurs Höllu Fólk hafi kosið taktískt gegn Katrínu Augljóst að kjósendur vilja konu sem næsta forseta Segir allt stefna í að Halla Tómasdóttir verði forseti Fyrstu tölur úr Suðvesturkjördæmi: Minnsti munurinn á Höllu og Katrínu hingað til Katrín ávarpaði stuðningsmenn: „Ég sé ekki eftir þessu“ Telur fylgið hafa farið á dreifingu vegna fjölda frambjóðenda Fyrstu tölur úr Norðvesturkjördæmi: Halla Tómasdóttir efst Fyrstu tölur úr Reykjavík norður: Halla Tómasdóttir er efst Katrín sér ekki eftir framboði sínu Fyrstu tölur úr Reykjavík suður: Halla Tómasdóttir með flest atkvæði Telur taktíska kosningu hafa unnið gegn sér Segir klútabyltinguna vera hafna Fyrstu tölur úr Suðurkjördæmi: Halla Tómasdóttir með flest atkvæði Fyrstu tölur úr Norðausturkjördæmi: Halla Tómasdóttir efst Halla Hrund: „Þetta ferðalag mun binda okkur saman út ævina“ Bein útsending: Kosningasjónvarp Stöðvar 2 Alls konar dýnamík geti komið inn við myndun tveggja turna Beið í klukkustund eftir að fá að kjósa „Galið! Kosningar eru greinilega ekki fyrir öll!“ Mætti á kjörstað en fékk þau svör að hún væri búin að kjósa Ráðinn slökkviliðsstjóri á Suðurnesjum Skipuð í embætti fiskistofustjóra Kjörsókn utankjörfundar minni en 2020 Sársvekktur að hafa ekki getað kosið í Mývatnssveit Allt um æsispennandi forsetakosningar og leik ársins í fótboltanum Skili embættinu þannig að nýr forseti og þjóðin geti vel við unað Kosningarnar þær mest spennandi síðan 1980 Veðurspá slæm fyrir vikuna og bændur hvattir til að huga að búfénaði Sjá meira
Vísindamenn og verkfræðingar hafa áratugum saman freistað þess að beisla afl sólstjarnanna. Kjarnasamruni er undirstaða lífs eins og við þekkjum það. Stórkostlegt ferli þar sem náttúrulögmál alheimsins kristallast í svo gott sem eilífri orku. Maðurinn hefur takmarkaða reynslu af því að meðhöndla kjarnasamruna, við sjáum hann á hverjum degi á himninum en höfum aðeins framkallað hann í augnablik með kjarnavopnum.Hænuskrefin telja Síðasta öld var í raun forleikur að þróun kjarnasamruna. Framfarir í kjarneðlisfræði, þróun kjarnavopna og tilraunir með kjarnakljúfa marka grýtta vegferð í átt að hinum altæka orkugjafa. Framfarirnar hafa þó verið hægar. „Strax á 6. áratugnum voru menn bjartsýnir á að sigrast á kjarnasamruna. Þá voru menn búnir að tækla kjarnaklofnun,“ segir Ágúst Valfells, doktor í kjarnorkuverkfræði við HR. „Þegar maður skoðar kennslubækur frá 1950 er talað um kjarnasamruna innan þrjátíu ára. Bækur frá 1980 lofa síðan því sama árið 2010.“ Engu að síður hafa stór skref verið tekin. ESB, Bandaríkin, Rússland og önnur iðnveldi tóku höndum saman árið 2007 og hófu byggingu á langstærsta samrunaofni veraldar, ITER, í Suður-Frakkland. Ofninn verður 23 þúsund tonn og 840 rúmmetrar af vetnisplasma munu flæða um kleinuhringslaga holrúm hans. Vísindamenn vonast til að hann muni framleiða 500 MW þegar hann verður tekinn í fulla notkun árið 2027.Frumgerðin fallega.VÍSIR/GETTYSamrunaofn á stærð við frystikistu Hönnun ITER byggir á tilraunum Sovétmanna árið 1956 með Tokamak-ofna en í dag eru hugmyndir um annars konar hönnun. Í leynilegri rannsóknarmiðstöð bandaríska hergagnaframleiðandans Lockheed Martin hafa vísindamenn unnið að þróun mun minni og skilvirkari samrunaofns. Fyrirtækið tilkynnti á dögunum að vísindamennirnir hefðu yfirstigið helstu þröskulda við hönnun ofnsins. Lockheed Martin lofar frumgerð innan fimm ára og fullbúnu tæki eftir áratug. Ofninn er hlægilega lítill miðað við ITER eða á stærð við þotuhreyfil og beitir nýstárlegri aðferð þar sem segulsviðið sem beislar vetnisplasma þrengist við báða enda (eins og karamella). Lockheed fullyrðir að þessi litli samrunaofn geti virkjað 100 MW af orku. Í þessu samhengi er viðeigandi að benda á að afl Kárahnjúkavirkjunar er 690 MW.Ágúst Valfells, dósent í kjarnorkuverkfræði við Háskólann í Reykavík.Altæk orka, altækar breytingar „Það sem gerir þessa vél hjá Lockheed Martin merkilega er stærð hennar,“ segir Ágúst. „Þetta snýst ekki bara um að fá meiri orku heldur einnig að það kosti ekki óheyrilega mikið að fá hana.“ Félagsleg, pólitísk og umhverfisleg áhrif ódýrs og skilvirks samrunaofns eru yfirþyrmandi þar sem aðgengi að hreinni og umhverfisvænni orku verður stóraukið. „Við verðum auðvitað að hafa í huga að á sínum tíma voru sömu vonir bundnar við kjarnaofna. En það yrði náttúrulega algjör bylting að fá svona tæki eins og Lockheed lofar. Að fá kjarnasamruna á samkeppnishæfu verði hefði gríðarlega afleiðingar. Aðgangur að auðlindum væri ekki lengur vandamál.“Hvað er samruni?Ljósið og hitinn frá sólinni er afurð samruna. Hann á sér stað þegar vetniskjarnar renna saman og mynda þyngri atóm. Þetta er uppgötvun Einstein (E=mc2) þar sem massi (m) og orka (E) eru jafngildi. Þar sem hraði ljóss (c, eða fastur hraði) er svo mikill er auðvelt að umbreyta litlum massa í gríðarlega orku
Mest lesið Forsetavaktin: Sjöundi forseti lýðveldisins verður kjörinn Innlent Fólk hafi kosið taktískt gegn Katrínu Innlent Batt á sig klút til heiðurs Höllu Innlent Hópur ungmenna réðst á starfsmann veitingastaðar Innlent Augljóst að kjósendur vilja konu sem næsta forseta Innlent Bein útsending: Kosningasjónvarp Stöðvar 2 Innlent Telur fylgið hafa farið á dreifingu vegna fjölda frambjóðenda Innlent Segir klútabyltinguna vera hafna Innlent Fyrstu tölur úr Suðvesturkjördæmi: Minnsti munurinn á Höllu og Katrínu hingað til Innlent Segir allt stefna í að Halla Tómasdóttir verði forseti Innlent Fleiri fréttir Hópur ungmenna réðst á starfsmann veitingastaðar Batt á sig klút til heiðurs Höllu Fólk hafi kosið taktískt gegn Katrínu Augljóst að kjósendur vilja konu sem næsta forseta Segir allt stefna í að Halla Tómasdóttir verði forseti Fyrstu tölur úr Suðvesturkjördæmi: Minnsti munurinn á Höllu og Katrínu hingað til Katrín ávarpaði stuðningsmenn: „Ég sé ekki eftir þessu“ Telur fylgið hafa farið á dreifingu vegna fjölda frambjóðenda Fyrstu tölur úr Norðvesturkjördæmi: Halla Tómasdóttir efst Fyrstu tölur úr Reykjavík norður: Halla Tómasdóttir er efst Katrín sér ekki eftir framboði sínu Fyrstu tölur úr Reykjavík suður: Halla Tómasdóttir með flest atkvæði Telur taktíska kosningu hafa unnið gegn sér Segir klútabyltinguna vera hafna Fyrstu tölur úr Suðurkjördæmi: Halla Tómasdóttir með flest atkvæði Fyrstu tölur úr Norðausturkjördæmi: Halla Tómasdóttir efst Halla Hrund: „Þetta ferðalag mun binda okkur saman út ævina“ Bein útsending: Kosningasjónvarp Stöðvar 2 Alls konar dýnamík geti komið inn við myndun tveggja turna Beið í klukkustund eftir að fá að kjósa „Galið! Kosningar eru greinilega ekki fyrir öll!“ Mætti á kjörstað en fékk þau svör að hún væri búin að kjósa Ráðinn slökkviliðsstjóri á Suðurnesjum Skipuð í embætti fiskistofustjóra Kjörsókn utankjörfundar minni en 2020 Sársvekktur að hafa ekki getað kosið í Mývatnssveit Allt um æsispennandi forsetakosningar og leik ársins í fótboltanum Skili embættinu þannig að nýr forseti og þjóðin geti vel við unað Kosningarnar þær mest spennandi síðan 1980 Veðurspá slæm fyrir vikuna og bændur hvattir til að huga að búfénaði Sjá meira