פיזיקה ת.ז.: מרצה:

Transcript

1 פיזיקה כור היתוך גרעיני שם המגיש: ת.ז.: מרצה: ג'ואן אדלר יבגני בולוטין

2 תוכן העניינים חלק א' מבוא... עמ' 1 חלק ב' - תהליך היתוך גרעיני... עמ' 1 חלק ג' - כורי היתוך גרעיני: סקירה היסטורית... עמ' 2 כורי היתוך גרעיני: דרישות על כור היתוך... עמ' 3 מתקני כליאה... עמ' 3 דלק של כורי היתוך... עמ' 4 פרוייקטים עכשוויים... עמ' 4 בבליוגרפיה... עמ' 6 רשימת טבלאות טבלה מס' 1 כמות אנרגיה המשתחררת פר ק"ג דלק בתהליכים שונים... עמ' 1 רשימת גרפים דיאגרמה מס' - 1 אנרגיית קישור פר חלקיק גרעיני כפונקציית של מסת החלקיק... עמ' 2 רשימת איורים איור מס' 1 תרשים סכמטי של תחנת כוח הפועלת על אנרגיית היתוך... עמ' 3 איור מס' 2 מבנה סכימטי של מכשיר הטוקומאק ב- ITER... עמ' 5 איור מס' 3 Reactor...CrossFire Fusion עמ' 5

3 חלק א' - מבוא: ההתפתחות הטכנולוגית אשר התרחשה ב- 150 שנים אחרונות שינתה ללא היכר את פני החברה האנושית. הקדמה הטכנולוגית שיפרה רבות את איכות החיים של האנשים, אך גם העלתה לא מעט סוגיות חדשות. אחת הסוגיות "החמות" עוסקת במציאת מקורות חדשים להפקת אנרגיה, והיא רלוונטית יותר מתמיד לאור העובדה שצריכת אנרגיה עולמית נמצאת בעלייה קבועה (7). הטכנולוגיות הקיימות היום מתקשות להתמודד עם דרישות ההולכות וגדלות לייצור אנרגיה, בנוסף הן תורמות רבות לזיהום הסביבה ייצור גזי חממה, פסולת רעילה ועוד, ולכן נעשים מגוון מחקרים למציאת מקורות חדשים לייצור אנרגיה יעילים יותר וידידותיים יותר לסביבה. אחת התהליכים שיכול לשמש בסיס לטכנולוגיה כזו הוא תהליך היתוך גרעיני. בטבע תהליך זה הוא תהליך המשמש ליצירת אנרגיה ע"י כוכבים (4) וגלום בו פוטנציאל אנרגטי אדיר. למשל, כ- 90% מאנרגיית השמש מיוצר בעזרת "שרשרת פרוטונים" סדרת תהליכים עוקבים בהם מתרחשת היתוך פרוטונים לגרעין מימן ליצירת הליום, תוך פליטת אנרגיה (4). בשל הפוטנציאל האנרגטי הגבוה הגלום בו, תהליך היתוך גרעיני מבוקר יכול לאפשר ייצור כמויות מאוד גבוהות של אנרגיה תוך צריכה מעטה של חומרי דלק (8) וללא יצירת זיהום סביבתי רב (2 ). טבלה מס ' 1 כמות אנרגיה המשתחררת פר ק"ג דלק בתהליכים שונים (9) Chemical Fission Fusion Sample Reaction C + O 2 -> CO 2 n + U 235 -> Ba Kr n H 2 + H 3 -> He 4 + n Typical Inputs (to Power Plant) Typical Reaction Temperature ( 0 K) Energy Released per kg of Fuel (J/kg) Bituminous Coal UO 2 (3% U % U 238 ) Deuterium & Lithium x x x חלק ב' - תהליך היתוך גרעיני: תהליך היתוך גרעין כשמו הוא תהליך שבו שני אטומים קלים יותר עוברים היתוך לקבלת אטום כבד יותר (2). בתהליך זה על החלקיקים המשתתפים בתגובה פועלים שני כוחות מנוגדים. כוח אחד הוא כוח קולון הגורם לדחייה בין הגרעינים הטעונים חיובית וכוח שני הוא כוח משיכה גרעיני (1). ע"מ שהגרעינים יוכלו לעבור אינטראקציות חזקות ביניהם ולבצע היתוך, הם צריכים להתקרב למרחקי פעולה של כוחות גרעיניים (1), סדר גודל של פמטומטר דרוש להתרחשות היתוך (9). אומנם כדי להגיע למרחקים אלו החלקיקים צריכים להיות בעלי אנרגיה מספיק גבוהה כדי להתגבר על מחסום אנרגטי הנוצר בשל דחייה אלקטרוסטטית הנוצרת מפעולת כוח קולון, הנקרא "מחסום קולון" (1). באופן מתמטי ניתן לתאר את גובה המחסום בנוסחא הבאה (1): - a המרחק בו כוחות משיכה גרעיניים נהיים גבוהים יותר מכוח קולון. לחלקיק בעל אנרגיה E הסתברות לחצות את המחסום נתונה ע"י (1): - µ - מסה מצומצמת של גרעינים - V(r) פוטנציאל דחיית קולון V(b)=E נק' מפנה קלאסית שבה b - ניתן להגיד בקירוב טוב כי 0=a, מכיוון ש: ואז הסתברות המינהור דרך המחסום (בהתאם לפיתוחי גאמוב (1934)) תהיה (1): 1

4 בסה"כ מהמשוואות הנ"ל ניתן לראות שככל שאנרגיית החלקיק גבוהה יותר, כך יש לו יותר סיכויים לבצע מינהור דרך המחסום ולבצע איחוי (1). אנרגיית הגרעינים באה מתנועתם התרמית, כל' היא תלויה בטמפ' המדיום בו הם מצויים, לפיכך תגובות היתוך גרעיני נקראות גם תגובות תרמו-גרעיניות ודורשות טמפ' גבוה להתרחשותן (9). פרמטר נוסף שכדאי להתבונן בו הוא פרמטר, המראה שככל שמטענים של הגרעינים גבוהים יותר, כך המחסום האנרגטי להתרחשות התגובה יהיה גבוה יותר, כך שבכמות אנרגיה נתונה רק חלקיקים קלים יותר יוכלו לעבור את תגובת ההיתוך (1). לגודל החלקיקים יש גם קשר ישיר לאופי התגובה האם היא תהיה אקסותרמית או לא (9). באופן עקרוני, ע"מ שתיפלט אנרגיה בתגובת היתוך גרעיני (וגם ביקוע גרעיני, לצורך העניין) אנרגיית קישור Energy) (Binding פר נוקלאון של תוצרים צריך להיות גבוה מזו של המגיבים. דיאגרמה המובאת מטה מראה את הקשר בין מסת הגרעין לאנרגיית קישור שלו ומראה למה בתהליך היתוך גרעיני שימוש ביסודות קלים ובתהליך ביקוע ביסודות כבדים מאפשר קבלת אנרגיה (4). מהדיאגרמה ניתן לראות שאנרגיית קישור הכי גבוה קיימת לברזל, לכן שום תגובה גרעינית לא יכולה להתחיל מברזל ולשחרר אנרגיה (4). דיאגרמה מס' - 1 אנרגיית קישור פר חלקיק גרעיני כפונקציית של מסת החלקיק (4) חלק ג' - כורי היתוך גרעיני: סקירה היסטורית: תגובות היתוך גרעיני ראשונות התגלו ע"י המדענים בשנות ה- 20 של המאה ה- 20 (3), ובעקבות הניסויים בשנות ה- 30 מעבדות לפיזיקת היתוך החלו להיפתח בכל רחבי העולם המתועש (1). המחקרים הראשונים אשר נערכו בבריטניה, ארה"ב ובריה"מ היו מסווגים, לאחר דה-קלסיפיקציה ב גם ארצות אחרות הצטרפו למאמץ פיתוח כורי היתוך (2). ב אומנם הצליחו להשתמש בתגובת היתוך גרעיני כדי לשחרר אנרגיה בצורה בלתי מבוקרת (פצצת מימן ראשונה), אומנם שיחרור אנרגיה מבוקר היה סיפור אחר (2). הרעיון הראשוני היה לחמם גז מימן לטמפ' גבוהות מספיק להתרחשות תגובת היתוך ולכלוא את הדלק החם בשדה מגנטי חזק כדי לתת מספיק זמן להתרחשות התגובה (2). פיתוח פצצת מימן עודד גישה שונה בנושא היתוך מבוקר, המבוססת על רעיון של חימום דלק לטמפ' גבוהות מספיק בצורה מאוד מהירה, כך שלא יהיה לו מספיק זמן להתפשט ובכך למנוע התרחשות התגובה (2). המדענים צפו כי מירב האנרגיה בתגובה תשתחרר בצורת חום, בו ניתן להשתמש לייצור קיטור שבתורו ישמש ככוח מניע לטורבינות יוצרות חשמל (2). המחקר בנושא תהליך היתוך מבוקר נתקל בקשיים רבים, הן מבחינה טכנית והן מבחינה מדעית, ופעמים רבות נכנס למבוי סתום כשחוקרים ניסו למצוא דרכים קלות יותר להפקת אנרגיה מתהליכי היתוך (2). אחת מפריצות דרך הגדולות התרחשה ב כשבבריה"מ המציאו מכשיר הטוקומאק (ראה מטה - מתקני כליאה) שאיפשר להגיע לטמפרטורות וזמני כליאת פלזמה שלא הושגו לעולם עד כה (8). מאותו זמן המכשיר עמד בלב מחקר ההיתוך (8). הישג נוסף למחקר ההיתוך היה שילוב מאמצים בינלאומיים ליצירת (JET) Joint European Torus מכשיר טוקומאק המצוי בקולהאם, ארה"ב (8). במכשיר זה, הפעיל מ- 1983, הושג שיחרור מבוקר ראשון של כוח ההיתוך ב (8). מאז התרחשה התקדמות יציבה ביכולות של מכשירי היתוך מסביב לעולם, התקדמות שאיפשרה למחקר היתוך להגיע להישגים מרשימים (8). אומנם, על אף כל ההישגים בתחום המחקר, עד היום אף כור היתוך ניסיוני לא הצליח להשיג נקודת breakeven נקודה שבה הוא מייצר אותה כמות אנרגיה שהוא צורך (8) ובכך הופך לכדאי מבחינה תעשייתית. השיא העולמי כיום שייך למכשיר ה- JET שמייצר 70% מהכוח שהוא צורך (8). 2

5 איור מס' 1 תרשים סכמטי של תחנת כוח הפועלת על אנרגיית היתוך (2) כורי היתוך גרעיני: דרישות על כור היתוך: לכל כור היתוך ניתן להגדיר שלוש מטרות בהן הוא צריך לעמוד ע"מ להיות יעיל. הדרישות הן: 1) הצתה לאחר חימום ראשוני קצב התגובה בכור צריך להיות מספיק גבוה כדי לשמור על טמפ' נדרשת לפעילות הכור ללא השקעת אנרגיה נוספת (1). 2) Breakeven הכוח המיוצר בתגובת היתוך שווה לכוח שצריך להשקיע ע"מ לפצות ע"י איבודי אנרגיה מהמערכת בגין קרינת פוטונים וניטרונים הגורמים לקירור המערכת (1). 3) Criterion Lawson האנרגיה המיוצרת בתהליך היתוך שווה לאנרגיית הנדרשת לחימום הדלק למצב פלזמה (טמפ' בה תגובת ההיתוך תוכל בכלל להתרחש) (1). בשורה אחת ניתן לסכם כי דורשים מכור ההיתוך שכמות האנרגיה המיוצרת בו תהיה לפחות שווה לאנרגיה המושקעת לצורך הפעלתו, והדבר הגיוני, שכן כור שצורך יותר אנרגיה מאשר מייצר אולי יכול להיות שימושי למטרות מחקר תהליכי היתוך, אך לא למטרות הפקת אנרגיה. מתקני כליאה: מתקני כליאה מהווים לב המערכת של כורי היתוך. אם קרן פרוטונים או דיוטרונים מתנגשת בנוקליאוני מטרה, הקרן מאבדת את האנרגיה שלה בעקבות תהליכי יינון והתנגשויות אלסטיות עם הנוקליאונים והסיכוי להתרחשות תהליך היתוך גרעיני הינו אפסי (3). אומנם, אם לוקחים פלזמה של מימן או של האיזוטופים שלו שעברה כבר יינון מלא תהליכי יינון נוספים לא יוכלו להתרחש בה, ואם כולאים אותה בצורה אדיאבטית באזור מסויים הדבר מונע ירידת אנרגיה ממוצעת בשל התנגשויות אלסטיות ומאפשר ליונים לשמור על מהירות ממוצעת גבוה מספיק להתרחשות תגובות היתוך (3). קיימים שני סוגים של מערכות כליאה אשר יכולות לשמש לייצור תנאים הדרושים להתרחשות תגובות היתוך : ( 1 מתקני כליאה מגנטיים- מתקנים אלו "כולאים" את הפלסמה החמה בעזרת שדות מגנטיים חזקים. המערכות מתחלקות למערכות סגורות ומערכות פתוחות (3). מערכות סגורות הן מערכות ללא קצוות פתוחים הבנויות בצורה טורואידליות (בצורת דונאט) (3). במערכת כאלו השדה המגנטי הנוצר ע"י סלילים טורואידליים מווסת ע"י סופרפוזיציה של שדה פולואידלי עליו, ללא ויסות זה יווצרו כוחות שיגרמו לחלקיקים להיסחף ולהתנגש בקירות המתקן במקום לעבור אינטרקציות ביניהם (5). קיימות מספר דרכים לייצור שדה פולואידלי, אחת המערכות הנחקרות והמתקדמות ביותר היא מערכת הטוקומאק בה שדה פולואידלי נוצר ע"י זרם חשמלי טורואידלי שעובר בפלזמה (3). מערכות פתוחות כשמן הן מערכות בעלות קצה פתוח המבוססות על מראות מגנטיות הלוכדות את הפלזמה בתוך "באר" מגנטית, גם אם קווי השדה המגנטי עצמם ממשיכים מחוץ לתא כליאה (5). למערכות ליניאריות פתוחות יכול להיות יתרון מסויים על מערכות טורואידליות מבחינת יציבות ודיפוזיה אנומלית של חלקיקים מעבר לשדה המגנטי, אך איבוד החלקיקים מהקצוות הפתוחים של המערכת מהווה בעיה רצינית (3). ע"מ לחמם את הדלק למצב של פלסמה ולטמפ' שיאפשרו התרחשות תגובות היתוך משתמשים במספר שיטות בשלבי החימום השונים: לצורך חימום ראשוני משתמשים בחימום אוהמי, בשלב הבא משגים טרמליזציה של המע' 3

6 ע"י הזרקת אטומים מהירים נייטרליים לתוך המתקן, לאחר מכן משתמשים בגלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה כדי להשיג אפקט חימום מיקרוגל ולבסוף בתגובה עצמה מתחילים להיווצר חלקיקי α שעוברים טרמליזציה עם היונים בפלזמה ועוזרים לשמור על טמפרטורת המערכת אחרי שהתגובה כבר החלה (1). 2) מתקני כליאה אינרציאליים מתקן זה משתמש בכוח אינרציה של הדלק עצמו כדי לכלוא אותו באזור מסויים. המתקן מבוסס על רעיון שאם מצליחים לייצר פלזמה מאוד חמה ומאוד צפופה בזמן מאוד קצר החלקיקים בה יוכלו לעבור תגובות היתוך לפני שהפלסמה תתחיל להתפשט (3). דוגמא קיצונית למצב כזה היא ייצור אנרגיית היתוך בלתי-מבוקרת בפצצת אטום (3). בהקשר לייצור אנרגיה מבוקר בניסויי מעבדה הצליחו ליצור פלזמה צפופה ומאוד חמה ע"י מיקוד קרני לייזר או חלקיקים בעלי אנרגיה גבוה על מטרות קטנות של דיוטריום וטריטיום (3), כמו-כן גם כאן צפוי שלאחר תחילתה תגובת ההיתוך בעצמה תוכל לספק אנרגיה לשמירה על טמפ' הפלזמה (9 ). מבחינה מדעית עדיין יש צורך להראות פיזיביליות של השיטה בהקשר ליכולתה ליצור תגובות היתוך מבוקרות (2 ). קיים גם סוג שלישי של כליאה כליאה גרביטציונית (9) שבה חימום החומרים לטמפ' המאפשרות התרחשות תגובת היתוך מתרחש בשל דחיסת החומר בהשפעת כוחות גרביטציה (9). תהליך כליאה זה מתרחש באופן טבעי בתוך כוכבים (4), למשל בשמש, לא קיימים מתקנים מעשה אדם הפועלים על עיקרון זה. דלק של כורי היתוך: חומרים בעלי עניין כדלק לכורי היתוך הם יסודות קלים, שכן היתוך גרעיני של יסודות קלים הינו תהליך יוצר אנרגיה (אקסותרמי) (4). אחת התגובות המעניינות היא תגובת היתוך בין איזוטופים של מימן (9). עניין רב בתגובה זו כתגובה שתיצור אנרגיה בכורי היתוך נובע טריטיום ודיוטריום: מכמה סיבות: 1) לתגובה זו יש קצבי תגובה הגבוהים ביותר בטמפרטורות פלזמה אליהן ניתן להגיע עם טכנולוגיה קיימת (9). כמו- כן, תגובה זו משחררת כמות גבוה של אנרגיה MeV (5) ) דיוטריום קיים באופן טבעי במי ים וניתן להפיקו משם בקלות (5). בהתחשב בכמות מי ים הקיימת על פני כדוה"א זהו למעשה מאגר דלק אינסופי (5). 3) טריטיום הוא אומנם איזוטופ נדיר יחסית של מימן בטבע, אך תיאורטית ניתן ליצור אותו ע"י לכידת ניוטרון באטום ליטיום (5). מכיוון שבתגובת היתוך עצמה נוצרים ניוטרונים אם מכניסים ליטיום ליד תא היתוך, תתקבל תגובת שרשרת שבה תגובת היתוך מייצרת עוד ועוד דלק בשביל עצמה (כל עוד דואגים להוסיף דיוטריום לתא) (5). יש לציין שליטיום גם הוא חומר נפוץ בטבע ולכן מהווה מקור זמין ליצירת טריטיום (5). תגובות לייצור טריטיום הן (5): בסה"כ שילוב של תפוקה אנרגטית גבוהה עם זמינות גבוהה של חומרי דלק בשביל התגובה הנ"ל הופך אותה אולי לתגובה המבטיחה ביותר בהקשר לתגובות שעשויות להפעיל כורי היתוך. תגובות נוספות בעלות עניין בשביל כורי היתוך הן, לדוגמא (5): 1) 2) 3) פרוייקטים עכשוויים: כאמור לעיל, על אף כל ההתקדמות בתחום חקר היתוך גרעיני, עדיין לא קיים כור היתוך המסוגל לייצר יותר אנרגיה מאשר הוא צורך (8), אומנם קיימים מספר פרויקטים שעלולים להוביל לייצור טכנולוגיה כזו. הפרויקט המתקדם ביותר בתחום הוא פרויקט ה- ITER International Thermonuclear Experimental ).(Reactor רעיון הפרויקט הוא יצירת כור המשתמש בתערובת דיוטריום וטריטיום כדלק ומתקן כליאה מגנטי מסוג tokomak ליצירת תנאים להתרחשות תגובת ההיתוך (8). המכשיר יפעל על מערכת מגנטים אשר תיצור שדה חשמלי החזק פי משדה מגנטי של כדוה"א ע"מ ויחמם את הדלק לטמפ' העוברות 150 מיליון מע"צ (8)! המגנטים יכלאו את הפלסמה בתוך Vacuum Vessel אשר יוצר סביבת ואקום סגורה הדרושה להתרחשות התגובה (8). Blanket Module מכסה קירות פנימיים של Vacuum Vessel ומספק הגנה מפני עומסים טרמיים גבוהים וניוטרונים אנרגטיים הנוצרים בתוך הכור ובפיתוחי המשך שכבה זו תשמש גם לתהליך יצירת טריטיום לצורך אספקת דלק לתגובה (8). בתחתית ה- Vessel Vaccum יושב ה- Divertor שמתפקד כמעין מערכת פליטה ענקית ומוציא מהמערכת תוצרי לוואי מתגובת היתוך המזהמים את הפלזמה (8). כל ה- Vessel Vacuum יושב בתוך הקריוסטאט, שזה למעשה מעין סופר-מקרר, ומטרתו לספק בידוד למערכת המגנטים ומרכיבים אחרים במערכת ומעליו מצויה שכבת בטון עבה הידועה בתור ביו-מגן (bioshield) (8). ה- ITER יכיל מערכת דיאגנוסטיקה מתקדמת הכוללת כ- 50 מכשירים אשר יעזרו בבקרה ואופטימיזציה של פעילות המערכת (8). ה- ITER מתוכנן להיות כור היתוך ראשון שיעבור את נק' ה- breakeven : ייצור 500 MV של כוח על כל 50 MV שהוא צורך (8). פרויקט ITER נולד ב כאשר בפסגת ז'נבה המזכיר הכללי של בריה"מ גורבאצ'וב הציע לנשיא ארה"ב רייגאן לפתח פרויקט בינלאומי שמטרתו לנצל אנרגיית היתוך למטרות שלום (8). תכנון ראשוני של ITER החל ב- 1988, והתוכנית הסופית אושרה ע"י חברי ה- ITER ב (8). ב חברי ה- ITER הסכימו פה אחד על אתר בו יוקם 4

7 כ( ע, הכור אתר Cadarache שבדרום צרפת (8). הכנות האתר לבניית קומפלקס ה- ITER החלו ב וביולי 2010 החלה בניית מתקנים ובניינים מדעיים בהם יתרחשו ניסויי ה- ITER (8). קומפלקס הטוקומאק יהיה מהבניינים הראשונים שיושלמו, בקומפלקס במהלך התקופה יבנה בהדרגה מכשיר הטוקומאק עצמו (8). בנוב' 2019 המתקן צפוי להיכנס לפעילותו המלאה (8). במשך זמן פעילותו ITER יבדוק טכנולוגיות מפתח הדרושות למעבר לשלב הבא: בניית תחנת כוח הפועלת על היתוך שתדגים כי ניתן להשתמש באנרגיית היתוך בצורה מסחרית (8). פרויקט אחר שרצוי לציין הוא פרויקט ה- Reactor CrossFire Fusion Reactor.CrossFire Fusion הוא כור היתוך גרעיני הפועל על עקרון כליאה מגנטית ואלקטרוסטטית שתוכנן ע"י Jr. (6). Moacir.L Ferreira המכשיר מכיל 6 מגנטים מוליכי-על היוצרים אזור מגנטי בצורת חרמש (6). באזור זה שורר מתח שלילי, בעוד שבקצוות המנוגדים של המגנטים קיים מתח חיובי (6). לתוך הכור מזריקים דלק שעבור יינון מקדים לקבלת יונים חיוביים והיונים מאיצים לכיוון הפוטנציאל השלילי, עוברים את אזור החרמש המגנטי ונכנסים לחלק הפנימי של התא (6). ההאצה האלקטרוסטטית מאפשרת ליונים להגיע לאנרגיות קינטיות גבוהות kev ביליון מע"צ) בהשקעה אנרגטית נמוכה יחסית מבחוץ (6). בתוך האזור הפנימי היונים נכלאים ע"י שדות מגנטיים וחשמליים בצורה קווזי- איזוטרופית ועוברים תגובת היתוך, כאשר המכשיר מכוון כך שהוא כולא רק את המגיבים ותוצרי התגובה יכולים לצאת מהתא (6). ע"י שימוש בדלקים אניוטרוניים (למשל תערובת מימן עם בורון) ניתן לקבל תגובות היתוך שתוצריהן הם יונים חיוביים בלבד (6). לצורך הפיכת אנרגייה קינטית של תוצרי התגובה לחשמל משתמשים באזור מתח חיובי ואקדח אלקטרונים לניטרול תוצרי תגובה טעונים (6). שדה חשמלי חיובי מאט את תוצרי התגובה וגורם להם להמיר אנרגיה קינטית לפוטנציאלית (6). המטען החיובי של התוצרים מושך אלקטרונים מאקדח והאקדח, בתורו, לוקח אלקטרונים מהקצה החיובי של קבל ובכך מגדיל את המתח החיובי בו ואת האנרגיה האצורה בתוכו ) 2 (E=0.5CV (6). ספק כוח ממותג שולח את האנרגיב לאיחסון בסוללות (6). שיטה זו להמרת אנרגיה יכולה לעבור 95% אחוז יעילות (6) "פ טענת מפתחי הפרויקט. כרגע הפרויקט מצוי במצב של Pending Patent (6) ומה יהיה גורלו בהמשך לא ידוע. אם הפרויקט אכן יצליח לצאת לפועל, לטענת החוקרים למכשיר שלהם תהיה שורה של יתרונות על כורי היתוך מסוגים אחרים, לדוגמא צריכה אנרגטית נמוכה בהרבה מזו של מכשירי הטוקומאק וכורי היתוך מבוססי לייזר, פשטות חישובים התומכים בפיזיביליות הפרויקט ועוד (6). לצד הפרויקטים הגדולים קיימים גם לא מעט פרויקטים של חובבנים המתעניינים בתהליכי היתוך שלא במסגרת מחקר מסודר. בהקשר זה רצוי לציין פורטלים כגון. fusor.net פורטל ה- fusor משמש להחלפת ידע בין חובבנים בתחום חקר פיזיקת ההיתוך ואף מכיל טיפים ועצות לבניית כור היתוך פשוט המבוסס על דגם כור היתוך שהומצא ע"י.T, Farnsworth Philo ממציא הטלוויזיה (10). "מדע מרתף" כזה יכול להיראות כמו דוד מול גולית בהשוואה לפרויקטים עתירי תקציב בתחום ההיתוך עליהם שוקדים טובי המומחים בעולם, אך אין לזלזל בכוחו בסופו של דבר גם מחשב ביתי נולד במוסך, כך שאין לדעת מאיפה עלולה לבוא פריצת דרך הבאה... איור מס' 2 מבנה סכימטי של מכשיר הטוקומאק ב- ITER איור מס' 3 Reactor CrossFire Fusion לסיכום, ניתן לאמר כי אנרגיית ההיתוך עלולה להוות פיתרון לבעיות האנרגיה ההולכות ומתפתחות בעולם המודרני. גם אחרי יותר מ- 50 שנות מחקר בתחום עדיין רב הנסתר על הגלוי, עם זאת פיתוחים טכנולוגיים אחרונים קידמו משמעותית את היכולת האנושית לרתום תהליכי היתוך לצורך הפקת אנרגיה וייתכן כי בעוד מספר עשורים תחנות כוח מבוססות אנרגיית היתוך יהיו דבר של שיגרה. 5

8 בבליוגרפיה: Books: 1) Basdevant J.-L., Rich J., Spiro M. (2005). Fundamentals in nuclear physics: from nuclear structure to cosmology, Spring Science+Business Media Inc., New-York, NY. pp , ) McCracken G., Stott P. (2005). Fusion: The Energy of The Universe, Elsevier Inc ) Miyamoto K. (2004). Plasma Physics and Controlled Nuclear fusion, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany. pp. 8, ) Seeds M.A., Backman D.E. (2005). Horizons: Exploring the Universe, 11 th ed., BROOKS/COLE CENGAGE Learning, Belmont, USA. pp ) Weston M.S. (2010). Fusion: An Introduction to the Physics and Technology of Magnetic confinement fusion, 2 nd ed., Wiley-VCH, Weinheim, Germany. pp. 1,3. Websites: 6) CrossFire Fusion Reactor, < (Visited on 29 Dec. 2011). 7) Enerdata, Global Energy Statistical Yearbook 2011, 2011, < energy-consumption-data.html/> (Visited 28 Dec. 2011). 8) ITER organization, ITER: the way to new energy, 2011, < (Visited 29 Dec. 2011). 9) Lawrence Livermore National Laboratory & Princeton Plasma Physics Laboratory, FusEdWeb: Fusion Energy Education, < (Visited 28 Dec. 2011). 10) The Open Source Fusor Research Consortium, 2011, < (Visited on 29 Dec. 2011). 6