בתשובה להפונז, 31/07/20 17:29
 |
|
 |
||
|
||||
 |
אני חושב שדווקא ההיתוך הוא פשוט יותר להבנה מאשר הביקוע. פיסיקאים שהגיעו להבנה בסיסית של מבנה האטום והכוחות הפועלים בו ושל השקילות בין חומר לאנרגיה ישאלו את עצמם מה קורה אם אתה לוחץ יחד גרעיני אטום בכוח שמספיק כדי להתגבר על הדחיה ביניהם, וכל ציביליזציה שמתבוננת בכוכב שסביבו היא חגה מוכרחה לשאול את עצמה מה מייצר את האנרגיה שקורנת ממנו. האתגר בהיתוך הוא ליצור ולהחזיק את הכוחות העצומים האלה בלי שיש לך מסת שמש מסביבך; זה לא אתגר תאורטי כמו שזה אתגר טכנולוגי. כשאתה עוקב קצת אחרי מה שמחפשים בטוקמאקים של היום, זה בעיקר הבנה של איך בורחת האנרגיה מתוך הפלסמה, איך נוצרים בה גלים ונקודות דחוסות יותר ופחות וכיו"ב. אלה לא שאלות של תאוריה אלא של בקרה ומידול שנחוצים כדי להפיק אנרגיה ברמה מועילה; אבל לבנות התקן שיממש תגובת היתוך בסיסית זה דבר שאפשרי גם במרתף הבית, אם אתה מוכן להשקיע בזה קצת (או הרבה) זמן וכסף. לגבי ביקוע האיזוטופים וחום הליבה, ראה למשל כאן. ושוב - היתוך גרעיני לא זקוק לתגובת שרשרת. נשק שמבוסס על היתוך גרעיני מבוסס בציביליזציה שלנו על שלב ראשון שבו מופעלת פצצת ביקוע. יתכן שזו הדרך היחידה להגיע להיתוך גרעיני בתוך מעטפת קטנה ובזמן קצרצר, אבל יתכן גם שבעוד מאה שנה, כשנשלוט היטב בהיתוך ליצירת אנרגיה, נמצא דרך פשוטה יותר לעשות את זה. |
 |
 |
 |
|
|
|
||
|
||||
|
לגבי ההבנה התיאורטית הבסיסית, ברמה שתלמיד תיכון מבין מה זה ביקוע והיתוך, אני מסכים. לגבי האתגר הטכנולוגי - קצת פחות. דבר ראשון - הגבול בין תיאוריה לטכנולוגיה לא חד וחלק. אני בטוח שההבנה של משוואות הזרימה של פלזמה פרנסה אלפי פיזיקאים ומאמרים אקדמיים לפני שהתחילו ללמוד אותה בפקולטות להנדסה. ושלל תחומים כאלה ואחרים נלמדו (תוך קבלת תקציבים עצומים משני צידי המלחמה הקרה) על ידי המדענים שעסקו בפיתוח נשק גרעיני. אני זוכר דוגמה שמציין קיפ תורן בספרו על חורים שחורים, שבה הבנה משמעותית תיאורטית בתהליך הקריסה של סופרנובה הסתייעה בעקרון דומה שהובן כאשר ניסו לפתח פצצת היתוך מסוג מסוים. אני בטוח שיש מאות תובנות כאלה, בתחום האפור בין מחקר לטכנולוגיה, שקידמו משמעותית את ההבנה ההנדסית, תקרא לה, כיצד מתנהגת פלסמה תרמוגרעינית. ואחרי מאה שנה כמעט של מחקר שכולל גם גישה ישירה ומאות ניסויים מבוקרים במתקני היתוך זמינים (פצצות) ולא רק התבוננות בכוכב ממרחק 150 מיליון ק"מ, עדיין נראה שהדרך מאד ארוכה. יש מצב שציויליזציה שכל מה שיש לה זו ההתבוננות מרחוק הזו, מאד תתקשה להתקדם בכיוונים האלה. וזה אם בכלל היא תחשוב אפילו בכיוון - לגביה זה עשוי להיות כמו לגבינו הידיעה שאפשר לעשות אנרגיה בהינתן חור שחור לידך, או כשמפגישים חומר ואנטי חומר, אבל אלה דברים שקורים רק בכוכבים רחוקים ואנחנו אפילו לא חולמים שניתן לייצר כאלה בתנאים סבירים על כדור הארץ. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
ויקיפדיה יודעת לספר שארתור אדינגטון הציע עוד ב-1920 שהיתוך מימן להליום עשוי להיות מנגנון יצירת האנרגיה של הכוכבים, שמארק אוליפנט הצליח להשיג היתוך של איזוטופים של מימן במעבדה ב-1932, ושהאנס בתה פיתח את התורה המלאה פחות או יותר של מחזור החיים של ההיתוך והקריסה בכוכבים במהלך שנות השלושים - כל זאת לפני שליזה מייטנר ואוטו פריש גילו את הביקוע ממש ערב המלחמה. לכן נראה לי סביר מאד שגם לולא גילוי הביקוע האנושות היתה מתקדמת וממשיכה לנסות להפיק היתוך גדול יותר ויותר במעבדותיה. אילו כל המאמץ שהושקע בפיתוח כורי ביקוע היה מושקע בכורי היתוך, אולי אפילו היינו היום קרובים יותר למימושם. אני מסכים שמאמצים שהושקעו בפיתוח הנשק הגרעיני ואולי גם האנרגיה הגרעינית תרמו גם לחקר ההיתוך, אבל קשה לי להאמין שבלעדיהם זה לא היה מתרחש כלל. לדעתי הניסויים הגרעיניים בפצצות עצמן דווקא לא תרמו הרבה; כשהפצצה מתפוצצת אין הרבה שאתה יכול לעשות כדי להבין את מה שמתרחש בפנים במיקרו- או נאנו-שניות של ההיתוך כשאתה צופה ממרחק של עשרות קילומטרים. מה שמן הסתם תרם - עד כמה שהיתה זרימת מידע בין החוקרים הצבאיים לאזרחיים - הוא העבודה התאורטית שקדמה לתכנון הפצצות. בהנחה שציביליזציה מתקדמת תגיע למצב שמה שמגביל את ההתפתחות שלה הוא זמינות האנרגיה, יהיו לה שני כיווני התפתחות: איסוף יותר ויותר אנרגיה מהשמש שלה (עד לעטיפתה בכדור דייסון כדור דייסון [ויקיפדיה]) או ייצור עצמי - שציביליזציה כזו, אם היא תתפתח כמו שלנו בשנות השלושים, תבין את עקרונותיו הבסיסיים. אני משער שחלק לפחות מהמאמצים שלה יופנו גם בכיוון הזה, ואם היא תהיה מפותחת טכנולוגית כמונו ויותר אין שום סיבה שהיא לא תצליח. |
|
|
|
|
|
|
||
|
||||
|
טווח ההסכמה בינינו די רחב. לגבי הניסויים - יש הבנה מצוינת כיום, כנראה, של מה שמתרחש בנאנו שניות של ההיתוך בתוך פצצה (ברמה שבאמת רק מלקרוא ויקיפדיה קשה להאמין איך הצליחו לדעת את כל זה באופן כה מדויק, ולשלוט במנגנונים האולטרא-היפר מהירים האלה כדי להשיג בדיוק את מה שרוצים, למרות שכרגע התפוצצה שני סנטימטר לידך פצצה גרעינית). אין לי ספק שניסויי הפצצות היו אבני דרך קריטיות לגיבוש ההבנות האלה, פסילה של תיאוריות מסוימות ואישרור תיאוריות אחרות. קל לדמיין איך מפרמטרים כאלה ואחרים של הניסויים האלו (שמן הסתם היו מנוטרים על כלות) אפשר להבין הרבה על מה שקרה באותן נאנו שניות, והאם זה תאם למודלים התיאורטיים או לא, ובאיזה כיוון. |
|
|
|
| חזרה לעמוד הראשי | המאמר המלא |
| מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים | |
 RSS מאמרים |
כתבו למערכת |
אודות האתר |
טרם התעדכנת |
ארכיון |
חיפוש |
עזרה |
תנאי שימוש
|
© כל הזכויות שמורות |