ITER

O ITER (αρχικά από το International Thermonuclear Experimental Reactor, μτφ Διεθνής Θερμοπυρηνικός Πειραματικός Αντιδραστήρας, iter που σημαίνει «ο δρόμος» ή «η διαδρομή» στα λατινικά ) είναι διεθνές πρόγραμμα έρευνας και κατασκευής ενός αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης που στοχεύει στην αναπαραγωγή των διαδικασιών σύντηξης του Ήλιου για την παραγωγή ενέργειας στη Γη. Κατά την ολοκλήρωση της κατασκευής του κύριου αντιδραστήρα και της έναρξης λειτουργίας, που έχει προγραμματιστεί για τα τέλη του 2025, θα είναι το μεγαλύτερο πείραμα μαγνητικά περιορισμένου πλάσματος στον κόσμο και ο μεγαλύτερος πειραματικός αντιδραστήρας πυρηνικής σύντηξης τύπου τόκαμακ. Κατασκευάζεται δίπλα στις εγκαταστάσεις έρευνας Κανταράς στη νότια Γαλλία. Ο ITER θα είναι ο μεγαλύτερος από τους περισσότερους από 100 αντιδραστήρες σύντηξης που κατασκευάστηκαν από τη δεκαετία του 1950 και έπειτα, με δεκαπλάσιο όγκο πλάσματος από οποιοδήποτε άλλο τόκαμακ λειτουργεί σήμερα. 

Ο μακροπρόθεσμος στόχος της έρευνας σύντηξης είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ο δηλωμένος σκοπός του ITER είναι η επιστημονική έρευνα και η τεχνολογική επίδειξη ενός μεγάλου αντιδραστήρα σύντηξης, χωρίς παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι στόχοι του ITER είναι: να επιτευχθεί αρκετή σύντηξη ώστε να παράγει 10 φορές περισσότερη θερμική ισχύ από τη θερμική ισχύ που απορροφάται από το πλάσμα για μικρές χρονικές περιόδους, να δοκιμαστούν τεχνολογίες που χρειάζονται για τη λειτουργία ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής σύντηξης, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων κρυογονικής, θέρμανσης, ελέγχου και διάγνωσης, καθώς και απομακρυσμένης συντήρησης· να επιτύχουν και να μάθουν από ένα καιόμενο πλάσμα, να δοκιμαστεί η αναπαραγωγή τριτίου και να αποδείξει την ασφάλεια μιας μονάδας σύντηξης.

Ο θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας σύντηξης του ITER θα χρησιμοποιεί πάνω από 300 MW ηλεκτρικής ισχύος για να αναγκάσει το πλάσμα να απορροφήσει 50 MW θερμικής ισχύος, δημιουργώντας 500 MW θερμότητας από τη σύντηξη για περιόδους 400 έως 600 δευτερολέπτων.  Αυτό θα σήμαινε δεκαπλάσιο κέρδος θερμικής ισχύος πλάσματος (Q), όπως μετράται από την εισαγώμενη θερμότητα και την παραγομένη θερμότητα, ή Q ≥ 10. Όσον αφορά το 2021, το ρεκόρ παραγωγής ενέργειας με χρήση πυρηνικής σύντηξης κατέχει ο αντιδραστήρας της Εθνικής Εγκατάστασης Ανάφλεξης, ο οποίος πέτυχε Q 0,70 τον Αύγουστο του 2021 Πέρα από τη θέρμανση του πλάσματος, η συνολική ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τον αντιδραστήρα και τις εγκαταστάσεις θα κυμαίνεται από μέγιστα 110 MW έως 620 MW για περιόδους 30 δευτερολέπτων. Ως ερευνητικός αντιδραστήρας, η παραγόμενη θερμική ενέργεια δεν θα μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια.

O ITER χρηματοδοτείται και διευθύνεται από επτά κόμματα μέλη: Κίνα, Ευρωπαϊκή Ένωση, Ινδία, Ιαπωνία, Ρωσία, Νότια Κορέα και Ηνωμένες Πολιτείες. Το Ηνωμένο Βασίλειο συμμετέχει μέσω του προγράμματος της ΕΕ Σύντηξη για Ενέργεια (Fusion for Energy, F4E), η Ελβετία συμμετέχει μέσω της Ευρατόμ και της F4E και το έργο έχει συμφωνίες συνεργασίας με την Αυστραλία, τον Καναδά, το Καζακστάν και την Ταϊλάνδη.

Η κατασκευή του συγκροτήματος ITER στη Γαλλία ξεκίνησε το 2013, και η συναρμολόγηση του τόκαμακ ξεκίνησε το 2020. Ο αρχικός προϋπολογισμός ήταν κοντά στα 6 δισ. ευρώ, αλλά η συνολική τιμή κατασκευής και λειτουργίας προβλέπεται να είναι από 18 έως 22 δισ. ευρώ. Άλλες εκτιμήσεις τοποθετούν το συνολικό κόστος μεταξύ 45 και 65 δισεκατομμυρίων δολαρίων, αν και αυτά τα στοιχεία αμφισβητούνται από τον ITER. Ανεξάρτητα από το τελικό κόστος, ο ITER έχει ήδη περιγραφεί ως το πιο ακριβό επιστημονικό πείραμα όλων των εποχών, το πιο περίπλοκο έργο μηχανικής στην ανθρώπινη ιστορία και μία από τις πιο φιλόδοξες ανθρώπινες συνεργασίες από την ανάπτυξη του Διεθνούς Διαστημικός Σταθμός (προϋπολογισμός 100 ευρώ ή 150 δισεκατομμύρια δολάρια) και ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (προϋπολογισμός 7,5 δισεκατομμυρίων ευρώ).

Ο προγραμματισμένος διάδοχος του ITER, το DEMO της EUROfusion, αναμένεται να είναι ένας από τους πρώτους αντιδραστήρες σύντηξης που θα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε πειραματικό περιβάλλον.

Παραπομπές 

Μνημεία στις Μπους-ντυ-Ρον
Πυρηνική σύντηξη
Πυρηνικοί αντιδραστήρες