Þjóðviljinn - 02.09.1978, Page 8

Þjóðviljinn - 02.09.1978, Page 8
8 SÍÐA — ÞJÓÐVILJINN Laugardagur 2. september 1978 Vetnisorka og orkuvandamál Viötal við Þorstein Vilhjálmsson eðlisfræðing Vegna tilraunar visindamannanna i Princeton snéri Þjóðviljinn sér til Þorsteins Vilhjálmssonar eðlisfræðings og fræddist ofurlitið um hvað málið snýst. Einnig var nokkuð rætt um orkuvandamál heimsins i framtiðinni. Tvenns konar kjarnorka — Til er tvenns konar kjarn- orka, sem myndast annars vegar við kjarnasamruna og hins vegar viðkjarnaklofnun. Kjarnaklofnun er það þegar kjarnar þungra fi;umefna klofna i léttari kjarna (sbr. úransprengjur). Saman- lagður massi léttari kjarnanna er minni en upphaflegi massinn og af þvi leiðir að hluti massans hef- ur breyst i orku. 011 kjarnorkuver i dag nota sér þessa gerð kjarn- orku. Kjarnasamruni skeður þeg- ar kjarnar léttra frumefna sam- einastog myndast þá einnig orka vegna massabreytinga. Það eru oftast nær vetniskjarnar sem renna saman (sbr. vetnissprengj- ur). Samrunaorkan hefur ekki enn verið beisluð i kjarnorkuver- um. — bessi tilraun i Princeton er skref i þá átt að beisla vetnisork- una þ.e. að nýta hana til skipu- lagðrar orkuframleiðslu. Til þess að kjarnasamruni verði þurfa kjarnarnir að rekast á með mikl- um hraða. bessi hraði er fenginn með þvi að hita efnið mjög mikið. f vetnissprengjum er þessum mikla hita náð með þvi að nota klofnunarsprengju (Uran- sprengju) sem einskonar kveikju. — llvað veldur erfiðleikunum 1 þessu? — Menn eiga mjög erfitt meö að hemja efnið við þennan mikla hita. Vandinn er sá að vetnis- plasmaðeða gasið má ekki snerta neitt annað efni. Til þess aðhemja það er einkum notað sérstaklega formað segulsvið og vænlegast þykir að halda gaskjörnunum i rUmi sem er eins og Utblásin slanga i dekki. i laginu, nema miklu stærri. Kjarnasamruni — Hvernig gcngur þessi kjarnasamruni fyrir sig i smærri atriðum? — Vetni fyrirfinnst i náttUrunni i tveimur samsætum (isótópum). Annars vegar venjulegt vetni og hins vegar tvivetni (deuterium). t venjulegu vetni er einfaldasti kjarni sem til er þ.e. ein róteind (prótóna). t tvivetniskjarna er hins vegar ein róteind og ein nift- eind (neutróna). Báöar samsæt- urnar finnast i náttUrunni i ákveðnum hlutföllum (mun minna af tvivetni eða 0.015%) og hafa þær sömu efnafræðilegu eiginleikana. Þriðja samsæta vetnis þrivetni (tritium) er geislavirk og þess vegna finnst hUn varla i náttUrunni. — Allarþessarsamsætur koma við sögu i kjarnasamruna. Ein tegund samruna verður þegar tveir tvivetniskjarnar renna saman, en til þess að það gerist þarf hitastigið að vera 400 miljón gráður. Onnur tegund er svo þeg- ar tvivetni og þrivetni ganga saman en þá þarf hitastigið að vera 40 miljón gráður. Það var einmitt þessi tegund af samruna sem átti sér stað I Princeton. Þar tókst að hita vetnisplasmaö upp i 60 miljón gráður og af þvi leiddi kjarna- samruna og orkumyndun. Þetta stóð i mjög takmarkaðan tima. vægt skref sem ef til vill endar með friðsamlegri nýtingu sam- runaorkunnar i stórum stil. En margir telja þó. að þvi marki verði ekki náð fyrr en nokkrum áratugum eftir næstu aldamót, ef þvi verður náð á annað borð. — Er þessi tilraun i Princeton eins merkileg einsog visinda- mennirnir vilja vera láta? — Það hafa verið höfð stór orð um þessa tilraun. HUn hefur verið nefnd tilraun aldarinnar og fleira iþeim dUr. Mér og öðrum ýmsum sýnist hæpið að það eigi viö rök að styðjast. Samkvæmt starfs- háttum i Bandarikjunum eiga visindamenn i Princeton i harðri samkeppni við aðra hópa um fjárveitingar og er ekki laust við að frásagnir þeirra af árangrin- um beri keim af þessari sam- keppni og sölumennskunni sem af henni leiðir. Nýting klofnunar- orkunnar tálvon? — Hvaða erfiðleikar eru á nýt- ingu klofnunarorkunnar? — Þegar kjarnorkuver komu fyrst til sögunnar voru margir mjög bjartsýnir á að nU væri orkuvandi mannkynsins leystur. Úranorkan myndi leysa oliu, kol, og vatnsfallsorku af hólmi. Við tslendingar fórum ekki varhluta af þessum viðhorfum. A þeim var byggt þegar viðreisnarstjórnin og sérfræðingar hennar hlupu til og sömdu um Alverið i Straumsvik. Þessi von um hagkvæma nýt- ingu kjarnorkunnar hefur reynst tálvon ein. 1 stað þess að orkan lækkaði i verði með aukinni reynslu og tækni þá hafa verið að koma i ljós sifellt nýir erfiðleikar i nýtingu hennar. Ber þar mest á umhverfismálunum. Auk þess er Uranforði jarðar takmarkaður og myndi aðeins endast i nokkra áratugi ef miðað væri við kjarn- orkuver einsog nU tiðkast. — Sumir hafa þvi bundið mikl- ar vonir við svokallaða fjölföld- unarofna (breeder reactors) sem eru þeirrar furðulegu náttUru að þeir framleiða meira eldsneyti en þeir nota., Takmörkun vegna skorts á ákveðnu frumefni er þvi mun minna mál, ef slikir ofnar eru notaðir. En frá þeim er mikill geislavirkur Urgangur. Stór hætta i sambandi við þessa ofna er að það er hægt að framleiöa sprengj- ur úr honum og óttast menn mjög Þorsteinn Vilhjáimsson eðlis- fræðingur. afleiðingarnar ef skemmdar- verkamenn komast yfir slik efni. Þessi ótti hefur af skiljanlegum ástæðum farið mjög vaxandi i seinni tið. Bjargar vetnisorkan málunum? — Hve langt eru menn á veg komnir með nýtingu samruna- orkunnar? — Talið er að vetnisorkuverin verði m jög dýr . Hægt er að skipta þróun þeirra i þrjU stig, þ.e. vis- indalegt, verkfræðilegt og hag- fræðilegt stig. Visindalega stigið er fólgið i þvi að ná fram þeim skilyrðum sem þurfa að vera fyr- ir hendi til þess að samruni geti átt sér stað. Þ.e. rétt hitastig timalengd og gasþéttleiki. Verk- fræðilega stigið felst i þvi að koma efninu i ofninn og breyta þvi i orku. Hagfræðilegi vandinn er siöan sá að gera þetta mögu- Tilraun aldarinnar? Vetni hitad í sextíu milj. gráður Eins og fram hefur komið 1 fjölmiðlum lýstu bandariskir visindamenn við Prinseton há- skóla þvi yfir, fyrir nokkrum dögum, að þeim hefði tekist að hita vetni i sextiu miljón gráður á celsius, i afbrigði af Tokamak- kjarnaofninum svonefnda. I slikum ofni hefur ekki tekist áður að komast upp fyrir 25 miljón gráður. Dr. Melvin Gottlieb sem hafði yfirumsjón með tilraununum i Princeton sagði á blaðamanna- fundi, þegar tilraunin var kynnt, að náðst hefði betri árangur en nokkur hefði þorað að vona. „Vegna hitans urðu árekstrar milli agnanna i vetnisplasmanu nægilega kröft- ugir til þess að kjarnasamruni ætti sér stað, en við þennan samruna losnar um gifurlega orku.” Dr. Gottlieb taldi að ef vísindamenn i Princeton hefðu ráðið yfir stærri kjarnaofni hefðu þeir getað látið kjarna- samrunann halda áfram þó lokað væri fyrir hitagjafann. Vfsindamenn Ur öðrum til- raunastofnunum hafa notað aðrar aðferðir til að koma af stað kjarnasamruna, svo sem með leysergeisla og spegla- bUnaði (laser), og hafa þeir náð hærra hitastigi en gert var i Princeton, en þeir hafa átt i erfiðleikum með að halda plasmanu heitu nægilega lengi. Arið 1970 náðu visindamenn fimm miljón gráðu hita i Toka- makofni. t lok ársins 1977 náðu þeir svo 25 miljón gráðu hita. Ef tilraunin i Princeton er eins merkileg og visindamenn- irnir þar vilja vera láta, kemur hUn til með að valda þáttaskil- um i glimu visindamanna við orkuvandamálið. En talsverðar efasemdir eru uppi meðal sér- fræðinga viða um heim, og hafa sumir hverjir kollega sina i Princeton grunaða um að gera meira Ur afreki sinu en efni standa til. Sé svo er það gert til þess að ná meiri peningúm UtUr stjórnvöldum, til frekari rann- sókna. Til gamans má geta þess að ef hægt verður að beisla sam- runaorkuna verður hægt að fá allt rafmagn, sem Bandarikin nota á einni klukkustund, Ur 10 kg af vetni. HH legt i stórum stil, án þess að heill her sérfræðinga þurfi að vaka yfir þvi. — Það hefur ekki tekist enn að yfirstiga fyrsta hlutann i þróun vetnisorkunnar, þó sifellt miði áleiðis. m.a. með tilrauninni i Princeton. Ymsir visindamenn telja aö mun erfiðara verði að ná Skýringarmynd af Tokamak- kjarnaofninum i Princeton. Vis- indamenn deila nokkuð um hversu stórkostleg tilraunin var sem þarna var framkvæmd, en allavegana er hægt að segja að hún hefur fært okkur feti nær þvi marki að beisia samrunaorkuna — hvort það er hænufet eða eitt- hvað lengra mun timinn leiða i Ijós. Hér sjáum við hin miklu og flóknu tæki sem not.uð eru i Tokamak- kjarnaofninum Petula I Grenoble til stýringar á hinum örsmáu ögn- um sem hafa gifurlega orku i sér fólgna. Samkeppni >g sölumennska nót? Markar þessi tilraun tima- Meö þessu er stigið mikil- tökum á seinni tveimur stigun- um. Þekkingokkar á efnunum og hegðun þeirra við afbrigöileg skilyrði er langt frá þvi að vera nógu góð. Geislavirkni frá vetnisorkuverum sama og engin — Er minni geislavirkni frá vetnisorkuverunum ? — Menn telja að geislavirkni frá vetnisorkuverunum verði litið vandamál. betta fer þó nokkuð eftir þvi hvers konar vetnisofn er notaður. Þeir sem eru auðveld- astir 1 smiðum gefa frá sér nokk- urn geislavirkan Urgang —, en fullkomnari ofnar mun minna. Allavega er geysilegur munur á þeim og klofnunarofnunum. Geislavirknin er 10-1000 sinnum minni eftir þvi hvaða efni er um að ræða. Leysast orkuvanda- málin á næstunni? — Hvernig falla þessi mál inn i orkuvandamál heimsins I heild? — Helstu orkulindir nUna eru olia, kol vatnsorka og kjarnorka Siðustu áratugi hefur olia verið einna mikilvægust. HUn er ekki bara notuð i farartæki heldur einnig i stórum stil til raforku- ramleiðslu erlendis. NU liggur fyrir að oliuforöinn er orðinn mjög takmarkaður, endist ekki nema i fáa áratugi til viðbótar með sama áframhaldi. Þess vegna hafa margir bent á nauö- syn þess að spara hana, til þess að geta notað hana i efnaiðnaði og flutningstæki þar semkostir henn- ar nýtast sem best. Kolaforðinn er aftur á móti ekki eins tak- markaður. Hann myndi nægja sem eina orkulind mannkynsins i 100-200 ár. Þau hafa aftur á móti i för með sér mikil mengunar- vandamál. Einsog áður sagði hef- ur kjarnaklofnun Urans ekki reynst eins góð lausn og menn vonuðust til. Aftur á móti ef hægt verður að beisla samrunaorkuna er þar óþrjótandi orkulind (vetn- ið). Vetnisorkuver hafa þó marga galla, svo sem mikla fé- lagslega röskun vegna þess hve stór bákn þetta verða. Eins er mikil hætta á umhverfisvanda- málum vegna varmamyndunar. — Vegna þessa alls hefur á seinni árum vaknað talsverður áhugi á þvi að nota sólarorkuna (þ.e. beina geislun sólar). Helstu sólarorkulöndin myndu verða eyðimerkurlöndin þ.e. oliulöndin. Bent hefur verið á að þau kynnu með þessu móti að verða fUsari til samstarfs um skynsamlega nýt- ingu oliunnar. En mörg ljón eru i veginum fyrir þessu sem öðru. Þau birtast t.d. þegar kemur aö þvi að flytja orkuna langar leiðir. Helst hefur mönnum dottið i hug aðbreyta sölarorkunni i raforku. Ég var i Bandarikjunum fyrir skömmu og þar rakst maður á verulegan áhuga hjá almenningi á þvi að nýta þessa orku,en ekki er vist að sá áhugi nái til valda- kerfisins. Persónulega er ég mjög trUaður á að sólarorkan eigi eftir að verða rikjandi orkugjafi. Engan asa, landar góöir! — Itvernig horfa þessi mál við okkur tslendingum? — Þessi saga öll segir okkur að ekkert liggur á að koma rafork- unni okkar i verð. HUn stendur fyrir sinu. Við vitum hvað kostar að virkja fallvötnin og hvaöa kunnáttu þarf með. Við getum að skaölausu gefið okkur góöan tima til að kanna hvernig háhitasvæöi verði nýtt sem best og öruggast. Engin ástæða er til þess að flýta sér. H.H.

x

Þjóðviljinn

Direct Links

If you want to link to this newspaper/magazine, please use these links:

Link to this newspaper/magazine: Þjóðviljinn
https://timarit.is/publication/257

Link to this issue:

Link to this page:

Link to this article:

Please do not link directly to images or PDFs on Timarit.is as such URLs may change without warning. Please use the URLs provided above for linking to the website.