מיזוג קומפקטי

חברת לוקהיד־מרטין האמריקאית חשפה לאחרונה פרטים חדשים על טכנולוגיה אשר עשויה לשנות את שוק האנרגיה העולמי ולהביא לראשונה, בתוך כמה שנים, לפיתוח כור מיזוג (היתוך) מסחרי ראשון שיספק אנרגיה נקייה, בטוחה וזמינה.

"מפעלי הבואש" (Skunk Works) של חברת לוקהיד־מרטין הם אחד ממרכזי המחקר הביטחוניים המתקדמים בעולם. ההיסטוריה של המפעל כוללת פיתוח כמה מן המטוסים הייחודיים ביותר שיוצרו אי פעם, כולל מטוסי ביון כמו "הציפור השחורה" (SR-71) וה־U2, ומטוסי הפצצה דוגמת ה־F117 (המטוס החמקן המבצעי הראשון). אלא שמלבד מטוסים, מפתחים במפעלי הבואש טכנולוגיות מתקדמות נוספות, ולאחרונה נחשפו פרטים על פרויקט פיתוח חדש ושאפתני של החברה בתחום המיזוג הגרעיני.

סרטון של לוקהיד על בטכנולוגיה:

הפרויקט החדש של מפעלי הבואש מכונה "כור מיזוג קומפקטי" (Compact Fusion Reactor, CFR) והוא שונה באופן יסודי מרבים מכורי המיזוג הניסיוניים שנבנו בעשורים שעברו, כמו גם מפרויקט ITER הנבנה בימים אלו כחלק משיתוף פעולה בינלאומי בהשקעה של מיליארדי דולרים בדרום מזרח צרפת, וצפוי להתחיל לפעול בראשית העשור הבא. בעוד ב־ITER (וראו: "מיזוג גרעיני", עידו גנוט, "גליליאו" 182) ישתמשו החוקרים בטכניקת כליאה מגנטית שנועדה לשמור את הפלזמה הלוהטת בליבת הכור בהתקן דמוי כעך המכונה טוקמק (Tokamak), התכנון של לוקהיד מבוסס על צילינדר, ומשלב מנגנון כליאה מגנטית כפול, ונחשב לכזה הפותח פחות אפשרויות "בריחה" לפלזמה הכלואה בתוכו. על הנייר, ליכולת הכליאה המגנטית העדיפה של ה־CFR של לוקהיד יכולת לייצר פי עשרה אנרגיה מכור טוקמק בגודל זהה (או לחילופין להיות קטן פי עשרה). העיצוב הקטן והפשוט בהרבה של ה־CFR יאפשר נוסף על כך בניית כמה אבות טיפוס בתוך כמה חודשים בהשקעה נמוכה יחסית, במקום שנים רבות בהשקעה של מיליארדים רבים כמו במקרה של ITER.

לוח הזמנים של לוקהיד נראה שאפתני ביותר. לפני תום 2015 החברה מתכננת לסיים בדיקות היתכנות בכור ניסיוני מוקטן, ובתוך חמש שנים לבנות כור ניסיוני בגודל מלא. בתוך עשור כבר מתכננת לוקהיד כור מסחרי ראשון אשר יהיה מסוגל לייצר 100 מגה וואט (מספיק חשמל ל־80 אלף בתים בעיר אמריקנית ממוצעת) ויהיה מעט גדול יותר ממכולה. לא פחות חשוב – יהיה צורך ב־25 ק"ג של דלק בשנה בלבד כדי להפעיל את הכור. הדלק עצמו מורכב משני חלקים – דאוטריום, הזמין בכדור הארץ בשפע ואפשר להפיקו בקלות ממי ים, וטריטיום אשר הפקתו מורכבת יותר, אך דרושה ממנו כמות זעירה בלבד. אף שהדור הראשון של טכנולוגיית כורי ה־CFR צפוי להותיר בתום פעילותו שאריות רדיואקטיביות מסוימות, מפתחיו  מרגיעים ואומרים כי רמת הרדיואקטיביות צפויה להיות נמוכה והיא תיעלם במידה רבה לאחר כ־100 שנה (דבר המקל מאוד על הטיפול בה לעומת פסולת רדיואקטיבית מכּורי ביקוע קיימים).

תומס מגוויר וחלק ממערך הניסוי הנוכחי של ה-CFR
צילום: Eric Schulzinger/ Lockheed Martin

הניסוי הנוכחי הנערך במפעל מסווג של חברת לוקהיד כולל מתקן הכלה בגודל דומה לזה של מנוע מטוס ומכונֶה T4. תומס מגווייר (McGuire), החוקר הראשי של הפרויקט, מספר כי החל לעבוד על המחקר עוד בשלב הדוקטורט שלו באוניברסיטת MIT כחלק ממחקר של נאס"א אשר נועד לפתח יכולות להגיע במהירות למאדים. מגווייר בחן רעיונות קודמים בתחום המיזוג וניסה לשלב ביניהם, עד שלבסוף הגיע לתוצאה חדשנית לגמרי שאותה החל לפתח במסגרת עבודתו בחברת לוקהיד. לדבריו, לוקהיד, ומפעלי הבואש בפרט, הם המקום האידיאלי לפיתוח מעין זה. זאת משום שלמפעלי הבואש היסטוריה של ביצוע משימות הנדסיות מורכבות ביותר בפרק זמן קצר ובעלויות נמוכות תוך ניצול ידע קיים וחשיבה מחוץ לקופסה. חשוב לציין כי לצד הפרסומים הרשמיים של חברת לוקהיד והכותרות המבטיחות בעיתונות בדבר ההתקדמות בפרויקט ה־CFR, זכה המיזם ללא מעט ביקורת מצד מומחים מתחום המיזוג וחובת ההוכחה עומדת כרגע לפתחו של מגווייר וצוותו.

אם יצליחו להביא לבסוף את ה־ CFRלבשלות, היישומים של הטכנולוגיה כמעט בלתי מוגבלים. המטרה הראשונה של לוקהיד היא פיתוח כורי מיזוג קומפקטיים עבור ספינות, חלליות וכמובן תחנות כוח אשר יחליפו את התלות בדלק מחצבי או בחומרים גרעיניים מסוכנים יותר. בהמשך צפויה להיבחן גם האפשרות לשלב את הטכנולוגיה במטוסים גדולים אשר יוכלו להמריא בלי צורך לתדלק בכל כמה שעות. החלום לעבור למקור אנרגיה גלובלי נקי (כמעט לחלוטין), בטוח ובלתי מתכלה, עשוי – אולי – סוף סוף להיות באמת מעבר לפינה.