» «
אנרגיה גרעינית
מהי אנרגיה גרעינית?



על אף החשש הגדול ממנה, שווה לדעת שאנרגיה גרעינית (Nuclear Energy) היא כנראה מקור אנרגיה נקי לסביבה, היא כמעט ולא פולטת קרינה, פחמן או זיהום אוויר ובמיוחד בהשוואה לייצור של חשמל מדלקי מאובנים, כמו נפט, פחם וגז טבעי.

אנרגיה גרעינית היא האנרגיה שמשתחררת מגרעין האטום, לרוב בביצוע תהליך של ביקוע גרעיני (ראו בתגית "ביקוע גרעיני") ולעתים בהיתוך גרעיני (בתגית "היתוך גרעיני").

השימושים העיקריים של אנרגיה גרעינית הם לייצור של חשמל בתחנות כוח גרעיניות. את החום שנוצר מהביקוע מנצלים להרתחה של מים ויצירת קיטור שמניע טורבינות ומייצר חשמל.


#יתרונות
יתרונן של תחנות הכוח הגרעיניות בייצור חשמל הוא שתהליך זה הוא יציב, זול משמעותית, לא פולט פחמן דו-חמצני המזהם את האטמוספרה ומנגד - מספקת חשמל באופן אחיד, לעומת טכנולוגיות ירוקות אחרות, שכשאין שמש, רוח וכדומה, צפירות הרבה פחות אנרגיה.

בכך מציעה יצירת החשמל באמצעות אנרגיה גרעינית פתרון מוצלח, בריא ובטוח הרבה יותר לשיפור ויצירת משבר האקלים, לעומת השיטות המזהמות או הלא יציבות של ייצור חשמל.

ענקי טכנולוגיה כמו ביל גייטס ואילון מאסק טוענים שעתיד החשמל הוא בכורים גרעיניים. האחרון גורס שטכנולוגיה זו תוכל לשבור את תלותן של מדינות אירופה בגז הרוסי ותמנע את יוקר המחיה העולה בשל מחירי הנפט המטפסים בעולם. מייסד מייקרוסופט, ביל גייטס, רואה באנרגיה הגרעינית את האנרגיה הנקייה היחידה (לעומת אנרגיה סולרית התלויה בשמש למשל או אנרגיית הרוח שאינה מייצרת כשאין רוח). שתוכל לספק כמויות אדירות של אנרגיה, בכל שעה במהלך היממה, בכל עונה וכמעט בכל מקום בכדור הארץ.


#בטיחות
בטכנולוגיה הנוכחית האנרגיה גרעינית היא אמנם מסוכנת, בשל החשש מתאונות גרעיניות שגורמות להרג של רבים וליצירה רבה של פסולת רדיואקטיבית ומסוכנת. אבל חשוב לציין שאסונות העבר המעטים הביאו להחמרת האכיפה והפיקוח בכורים הגרעיניים, עובדה שהפכה את תחום הכורים הגרעיניים למאוד מוסדר.

בנוסף, טכנולוגיות חדשות כמו כורי תוריום, בטוחים פי כמה ובלתי ישימים לנשק גרעיני, יוכלו תוך שנים ספורות לפתור את הבעיות ולהציע פתרונות שהם גם סביבתיים וזולים וגם בטוחים יותר מכל שיטה אחרת.


הנה הסבר על האנרגיה הגרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/rcOFV4y5z8c


היתרונות באנרגיה גרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/pVbLlnmxIbY


החששות שמנגד לגבי יצירת חשמל מאנרגיה גרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/HEYbgyL5n1g


טומיוקה, עיר יפנית שננטשה בשל אסון גרעיני (מתורגם):

https://youtu.be/hJN3diBR44I


והפחד מאנרגיה גרעינית שמביא לפגיעה בכדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/LZXUR4z2P9w?long=yes
תחנת כוח גרעינית
כיצד פועלות תחנות כוח גרעיניות?



תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל בעזרת אנרגיה שנפלטת מביקוע גרעיני. בשיטת הביקוע משתמשים בדלק גרעיני כדי לפצל אטומים כבדים בתהליך שלמעשה מייצר אנרגיה.

אם לפרט לרגע, אז תהליך הביקוע מתחיל בהתנגשות של ניטרון באטום אורניום. ההתנגשות מפצלת את אטום האורניום הכבד לאטומים קלים בהרבה, תוך שחרור של אנרגיה בצורת חום. האנרגיה הזו משמשת להנעת טורבינות ולייצור קיטור, מה שמאפשר להפוך אותה לחשמל נקי.

אבל צריך לזכור שיש גם מעט סכנה בתחנות כוח גרעיניות. הן אמנם נקיות ואינן מזהמות את הסביבה, אך תקלה או פגיעה בהן עלולה לסכן את הסביבה מאד. כך בדיוק קרה באסון צ'רנוביל שנוצר בזמן אימון בטיחות של עובדי הכור ויצר את האסון עם הנזק הגדול ביותר, מאז החל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית.

כך קרה גם באסון פוקושימה, אסון שנגרם בשל צונמי ביפן. פגיעת הצונמי בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה 1 גרמה את האסון הגרעיני השני בחומרתו בהיסטוריה.

האסון השני הזה, במדינה מתקדמת וסופר מודרנית כמו יפן הביא לאפקט עולמי שקשור בגמילה מכורים גרעיניים. האסון ותוצאותיו גרמו למדינות שונות להשבית כורים גרעיניים, כדי להימנע מאסונות דומים.

מנגד, יותר ויותר מדענים מסבירים כיום שתחנות אלה גורמות הרבה פחות נזק לעולם מתחנות כוח המייצרות חשמל מנפט, גז ופחם - דלקי המאובנים שאחראים להתחממות הגלובלית המחמירה מיום ליום.


הנה סרטון שמסביר את הפקת החשמל בתחנת כוח גרעינית (מתורגם):

http://youtu.be/S-VMThrPt0s


העיר טומיוקה, שננטשה בשל אסון פוקושימה (מתורגם):

https://youtu.be/hJN3diBR44I


וכיום מדענים מדברים על מקור חדש ומבטיח פי כמה עם תגובת היתוך:

https://youtu.be/WPY1GialCg0
היתוך גרעיני
מה זה היתוך גרעיני?



מרביתנו תופסים ובמידה רבה של צדק את האנרגיה הגרעינית כהרסנית, או לפחות כמסוכנת כמו שהוכח בפוקושימה ובאסון המפורסם בברית המועצות. אבל המדענים עובדים קשה כדי להשתמש באנרגיה הנקייה הזו ולעצור את השימוש באנרגיה המזהמת ואת משבר האקלים ההרסני.

המפתח לזה הוא כנראה היתוך גרעיני (Nuclear fusion). בתהליך מבטיח זה, במקום לבצע ביקוע גרעיני, כמו שעושים בכור גרעיני כדי לייצר אנרגיה גרעינית, עושים ההיפך - מצמידים גרעינים ביחד, בתהליך שיוצר לא פחות אנרגיה.

כמה לא פחות? - בהיתוך גרעיני יכולה כוס אחת של דיטריום שנחוץ להיתוך גרעיני (משהו כמו חנקן בתוך מים) לייצר 9 מיליון קילוואט של אנרגיה בטוחה. רק שנבין - זו כמות חשמל שתספיק לאנרגיה של בית ממוצע ליותר מ-850 שנה או תאפשר נסיעה של 50 מיליון קילומטרים במכונית חשמלית... הכל מכוס אחת, כן?

איך זה קורה? איך מתיכים גרעין? - אפשר פשוט לדמות את התהליך של ההיתוך הגרעיני לשני ערסים, שמישהו שלישי מחמם אותם זה כנגד זה. התוצאה היא בבירור עצבים, המון המון המון עצבים... אנרגיה!!!

בהיתוך הגרעיני, באופן דומה, מועכים שני אטומים זה אל זה ויוצרים יסוד חדש. ממש כמו ש"המחמם" או "המסכסך" ההוא עשה לערסים. מהמעיכה של אטומי מימן נוצר יסוד ההליום.


#אז איפה האנרגיה, אתם שואלים?
התשובה היא שבמעיכת שני האטומים והפיכתם לאטום חדש, הם מאבדים מעט מהמסה שלהם. והרי אלברט איינשטיין, במשוואה המפורסמת שלו, כבר קבע מזמן שאפילו כמות זעירה של מסה יכולה לייצר אנרגיה עצומה.

כך הוכיחו המדענים שהאנרגיה הנפלטת ממעיכת האטומים והיתוך הגרעיני עשויה להיות האנרגיה שתניע בעתיד את העולם קדימה.


#איפה בטבע מתרחש היתוך גרעיני?
המעניין הוא שהתהליך הזה דומה להיתוך הגרעיני שנוצר במרכזם של כוכבים ובננסים חומים. אנרגיה רבה נדרשת כדי להניע את ההיתוך הגרעיני בכוכבים כאלו והיא נוצרת בזכות הדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות בכוח הכבידה הגדול שהם מפעילים.

כתוצאה מההיתוך הגרעיני מקרינים כוכבים, שהם בעצם שמשות אדירות אנרגיה עצומה, העוברת מרחקים עצומים ושורדת מיליארדי שנים.


הנה בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):

http://youtu.be/igszbU0XAHk


ההיתוך הגרעיני כפי שהוא נוצר בכוכבים, כולל השמש שלנו:

http://youtu.be/bg3Q98bolK8


האם כדאי לנו ליצור היתוך גרעיני ולייצר אנרגיה בכמויות? (מתורגם)

https://youtu.be/mZsaaturR6E


הסבר התהליך מבחינה כימית:

http://youtu.be/uKqvjEE0wFg


והמשך המימוש של הכור להיתוך גרעיני, בדרך לאנרגיית העתיד הנקייה (עברית):

https://youtu.be/eJPFc3QPkfM?long=yes
ביקוע גרעיני
איך מפיקים אנרגיה מדלק גרעיני?



תחנות כוח גרעיניות הן המצאה חדשה יחסית. הן משתמשות באנרגיה שמשתחררת מביקוע של אטומים של דלק גרעיני, כדי לייצר חשמל זול, שאינו מזהם את הסביבה.

במהלך הביקוע הגרעיני גורמים להתפצלות של גרעין אטום כבד, כמו אורניום-235, לשני גרעינים קטנים יותר. בכך משתחררת כמות אדירה של אנרגיה, בצורה של חום, קרינה ונויטרונים. בהמשך יכולים נויטרונים אלה לפצל גרעינים אחרים וליצור תגובת שרשרת שהיא שמייצרת את שחרור האנרגיה הגרעינית העצומה. עוד על כך בתגית "ביקוע גרעיני".

יש שתחנות חחח משתמשות בשיטה אחרת הנקראת "היתוך גרעיני". ראו בתגית "היתוך גרעיני".

הבעיה היא שאם תחנות כוח גרעיניות נפגעות, כמו שקרה בצונאמי ביפאן, הן עלולות לגרום לדליפה של קרינה גרעינית. קרינה גרעינית היא מסוכנת ומונעת מאנשים לחיות בסביבת התחנות הרוח הגרעיניות הדולפות בעתיד.


כך מתבצעים ביקוע והיתוך גרעיני (מתורגם):

https://youtu.be/rfGqSsTGhF0


טכנולוגיה מתקדמת בכור ההיתוך הגדול בעולם שיפיק אנרגיה מחיבור אטומים בטמפרטורות גבוהות (עברית):

http://youtu.be/igszbU0XAHk


ותחנת כוח גרעינית מהסוג שיש בעולם כיום (מתורגם):

http://youtu.be/S-VMThrPt0s

אנרגיה גרעינית

קרינה
מהי קרינה ואילו סוגי קרינה קיימים?



קרינה (Radiation) היא תופעה פיזיקלית (למעשה כמה תופעות דומות), של אנרגיה הנפלטת ומתפשטת מחומר אל סביבתו.

אחד ההסברים או התיאורים המוצלחים של הקרינה הוא של גל מחזורי היוצא מהחומר ומתפשט במרחב שמסביבו.

לחילופין, ניתן להסביר את הקרינה כפליטת חלקיקים נושאי אנרגיה מהחומר והתפשטות שלהם מסביב.

בין סוגי הקרינה המוכרים ביותר ניתן למנות את האור על שלל צבעיו (כן, צבע הוא קרינה), את קרינת הרנטגן, הקרינה האולטרה סגולה (בעברית: קרינה על-סגולה) והקרינה האלקטרומגנטית לסוגיה, כולל קרינת רדיו, קרינת מיקרוגל וקרינת האינפרה אדום (קרינה תת-אדומה) שאנו מרגישים בתור חום.

יש גם את קרן הלייזר, סוג של קרינה ממוקדת, אם כי בלתי נראית, של אור או מולקולות.

ויש סוגי קרינה פחות מוכרים, כמו זו של גלי הקול (קרינה אקוסטית), קרינת אולטרה סאונד וגלים סייסמיים, קרינת החלקיקים (קרינת אלפא, קרינת בטא, קרינת גמא, קרינת ניטרונים וקרינה מייננת, המסוגלת לשחרר אלקטרונים מאטומים ומולקולות וגורמת ליינון שלהם), הקרינה של גלי הכבידה (קרינת כבידה) ועוד.

הולכה, הסעה וקרינה הן הצורות שבהן אנרגיה מתפשטת. אבל הקרינה, כמעט תמיד ובניגוד להולכה והסעה, לא זקוקה לחומר כדי לעבור. לפיכך קרינה מסוגלת להגיע ולעבור מהשמש ומהכוכבים ועד אלינו בכדור הארץ, דרך החלל, שהוא כידוע ריק מחומר לגמרי.

לפירוט סוגי הקרינה ומאפייניה ראו בתגית "קרינה".


הנה סוגי הקרינה והסכנות שבה (מתורגם):

https://youtu.be/zI2vRwFKnHQ


הסבר מושג הקרינה:

https://youtu.be/Zw0pHT47AAU


קרינת השמש (עברית):

https://youtu.be/nPsk0jMsxIc


קרינה אלקטרומגנטית (עברית):

https://youtu.be/qZRcIZ17w3g


למה בעצם הקרינה מסרטנת (עברית):

https://youtu.be/Fa0OceTSPBU


וזוהי הקרינה הגרעינית:

https://youtu.be/IVtwfSBSLtI
שואב אבק
מי חזה שואבי אבק גרעיניים כבר בשנות ה-60?



"שואבי אבק שמופעלים גרעינית יהיו כנראה מציאות בתוך 10 שנים."

את המשפט הנלהב הזה אמר אלכס לויט, נשיא חברת שואבי האבק לויט קורפ, לעיתון "ניו יורק טיימס" בשנת 1955. זו חוכמה קטנה ללעוג לו ולומר שעד היום אין שואבי אבק גרעיניים, כמו שאין גם מיקסרים גרעיניים או מכונות גילוח גרעיניות. אבל חייבים להבין ששנות ה-50 היו השנים של התפתחות מדע הגרעין, רגע אחרי פצצות האטום שהוטלו ביפאן ובשיא המלחמה הקרה.

אז אולי שואב אבק גרעיני עוד אין לנו, אבל שואבי אבק רובוטיים כבר מנקים מליוני בתים בעולם ואין להם קרינה..



הנה שואב אבק רובוטי לדוגמה:

http://youtu.be/BqpiMJSLpDw
אסון צ'רנוביל
מה קרה באסון צ'רנוביל?



אסון צֶ'רנוֹבִּיל היה האסון הגרעיני החמור בהיסטוריה והאסון מעשה ידי אדם החמור ביותר אי פעם, גם במונחי נפגעים וגם בעלויות הכספיות שהוא גרם.

האסון בצ'רנוביל אירע בשנת 1986. עליית חום לטמפרטורה גבוהה התיכה את ליבת הכור ופרצה את מעטפת ההגנה שלה. דקות אחר-כך היא החלה להפיץ בסביבת הכור חומרים רדיואקטיבים ממיתים.

בהתרחש האסון הזה במהלך המלחמה הקרה בין ברית המועצות לארצות הברית ובנות בריתה, המתח וחוסר האמון בין הגושים של מעצמות העל הביא לכך שבמשך 18 יום הוסתר האסון הגרעיני הגדול בתולדות האנושות מהעולם ולא דווח לתקשורת.

למרבה האירוניה, האסון התרחש במהלך אימון שערכו העובדים באתר, כדי לבחון את אמצעי הבטיחות בכור וללמוד כיצד להתמודד עם בעיות בטיחות. האימון יצא משליטה ותגובת שרשרת יצרה גל של פיצוצים חמורים יותר ויותר.

האסון שנגרם היה החמור ביותר אי-פעם. כדור אש עצום פרץ את גג הבטון והפלדה של הכור וכמויות אדירות של קרינה דלפו ללא יכולת לשלוט עליהן. הרוחות סחפו את הקרינה בעננים לרדיוס עצום. אזורים נרחבים ברוסיה ובבלארוס נפגעו ורק אחרי שתחנת ניטור שוודית גילתה שענו רדיואקטיבי נע לעבר אירופה הבין העולם שאסון גרעיני אירע.

התוצאות של האסון הזה ברורות. אמנם מתו כתוצאה מהאסון רק 15 איש, אבל הנזק הסביבתי שנגרם מאות קילומטרים מסביב לכור היה גדול מאד. לאוויר שוחררה נשורת רדיואקטיבית בכמות של פי 300 מפצצת גרעין רגילה. גשמים בכל צפון אירופה הורידו נשורת רדיואקטיבית על ריכוזי אוכלוסין רחוקים.

כיום צ'רנוביל היא עיר רפאים. עד היום נותרו שטחים רבים מסביב לכור נגועים ברדיואקטיביות ואצל רבים מתושבי הסביבה התגלו מקרים קשים של סרטן במשך שנים רבות אחריו.

רבים גורסים שזהו לא רק האסון הגרעיני החמור אי-פעם אלא גם האסון האקולוגי החמור ביותר במאה ה-20. עשרות שנים אחרי האסון הגרעיני הגדול בהיסטוריה, לא רבים יודעים את סיפור האסון שהביא להגלייתם של כל תושבי אזור צ'רנוביל.

מאות אלפי אנשים פונו מהאזור לתמיד. כיום העיר הסמוכה צ'רנוביל היא עיר רפאים נטושה וכך גם סביבתה. תיירים מגיעים אליה לביקורי בזק זהירים והיא מרתקת בשל היותה מקום שהחיים ממש נעצרו בו באופן מיידי, אבל חיים אין בה יותר.

הצד הטוב היחידי מהאסון הזה הוא שבהמשך לו קרא הנשיא הסובייטי גורבצ'וב לסיומו של מרוץ החימוש הגרעיני ותמה המלחמה הקרה.


הנה סיפורו של האסון הגרעיני של צ'רנוביל (ללא מילים):

http://youtu.be/aXF_vUvnHY4


כך הפכה צ'רנוביל הנטושה לאתר תיירות (מתורגם):

http://youtu.be/AaRSUPSgj2Q


צ'רנוביל ממעוף הרחפן:

https://youtu.be/UeZtlFeEcNg?t=21s


ומצגת וידאו על אסון צ'רנוביל (מתורגם):

http://youtu.be/uQItubccJOQ
תוריום
מהו הת'וריום שמבטיח אנרגיה גרעינית בטוחה?



לאחר כמה אסונות בכורים גרעיניים, רבים בעולם חוששים מאוד מאסונות כאלה. מנגד הכורים הגרעיניים מהווים הם מקור אמין מאוד ולא מזהם של חשמל, שכן הוא נקי הרבה יותר מייצור של חשמל מדלקי מאובנים - כמו נפט, גז טבעי ופחם.

כנראה שהפתרון שיכול להציל את האנושות מתאונות גרעיניות כאלה ומנגד מזיהום האוויר שמייצרות תחנות הכוח הרגילות הוא ת'וריום, או תוריום (Thorium).

התוריום הוא יסוד כימי רדיואקטיבי (מספרו אטומי 90 וסמלו הכימי T), שיוכל להיות המעצור האולטימטיבי למשבר האקלים בעולם.

לייצור של אנרגיה גרעינית מהווה התוריום חלופה בטוחה ויעילה משמעותית לעומת האורניום, המשמש כיום בכורים גרעיניים ומהווה גורם סיכון של ממש.

היתרונות העיקריים של התוריום אל מול האורניום המועשר נעוץ בעובדה שאינו זקוק להעשרה, הוא מייצר רק שבריר מהפסולת הגרעינית שמופקת מאורניום מועשר, הוא לא מסרטן (לא משחרר גז ראדון) ודבר לא פחות חשוב - במקרה של תאונה כור התוריום הוא הרבה יותר בטוח מכור מבוסס אורניום.

עוד יתרון משמעותי בשימוש בתוריום נובע מכך שקשה להפוך אותו לנשק גרעיני, מה שיאפשר הצטיידות של מדינות מסוכנות, כמו איראן, באנרגיה גרעינית לצרכים אזרחיים ולטובת האקלים.


#תולדות התוריום
היסטורית, היה זה הכימאי השוודי יונס יעקב ברצליוס, שזיהה ראשון את התוריום בשנת 1828. היסוד זכה לשמו של אל הרעם הסקנדינבי תור.

כ-70 שנה אחר כך, בשנת 1902, חקרה הפיזיקאית הקנדית הארייט ברוקס את התוריום והרדיואקטיביות שלו. היא מצאה שהוא פולט חלקיק שונה מקרינת אלפא ובטא שהיו מוכרים עד אז. בביצוע המחקר בו היא חישבה את זמן מחצית החיים של ראדון 220, היא הייתה למעשה לאחת ממניחי הבסיס למדע הפיזיקה הגרעינית.


הנה התוריום ויתרונותיו:

https://youtu.be/jjM9E6d42-M


חיפוש תוריום במערות:

https://youtu.be/irDWco3_N5Q


תוריום שהתגלה בסלע:

https://youtu.be/rSyryoq3soA


וסרטון תיעודי על התוריום כעתיד האנרגיה הגרעינית:

https://youtu.be/uv6qt45lXDM?long=yes


היתוך גרעיני
האם ההיתוך הגרעיני יציל את העולם?



זה ייקח שנים רבות, אבל העולם עומד בנקודה בה יתכן שהיתוך גרעיני (Nuclear fusion) יוכל בתוך עשור ומשהו להתחיל ולהחליף את דלק המאובנים.

דלק מאובנים לסוגיו, שאנו מכירים בתור פחם, נפט וגז טבעי, מזהם את העולם, יוצר את ההתחממות הגלובלית ואת משבר האקלים המאיים על העתיד ועוש נזקים קשים בעולם כבר עכשיו.

מומחים מגדירים את היכולת החדשה של היתוך גרעיני כהישג של ממש. הם אומרים על היכולת הזו שהיא קצת כמו "להכניס את השמש לקופסה". ומעניין שעל אף העוצמה האדירה שלו, ההיתוך הגרעיני כלל אינו מסוכן. זאת בניגוד אולי לביקוע הגרעיני שמתבצע בכורים גרעיניים ויש בו גם סכנות, כפי שלימדה אותנו ההיסטוריה הקצרה שלו.

ייצור האנרגיה באמצעות ההיתוך הגרעיני הוא למעשה חיקוי של האופן בו השמש מייצרת את האנרגיה המטורפת שלה ובדומה לכוכבים שאנו רואים בשמיים. הכוכבים הללו כולם הם בעצם שמשות המייצרות אנרגיה כל כך אדירה שהיא מקרינה למרחקים אדירים ובמשך מיליארדי שנים.


#איך היתוך גרעיני כזה עובד?
נסביר בפשטות שהיתוך גרעיני הוא תהליך שבו מתמזגים גרעיני אטומים לגרעין גדול מהם. הסבר מפורט יותר תמצאו בתגית "היתוך גרעיני".

מכל מקום, זהו תהליך שפולט אנרגיה עצומה וזו הכוונה בהישג הזה, שלקח 60 שנה ואלפי מדענים כדי להגיע אליו - לייצר אנרגיה עצומה ונקייה שתניע את העולם קדימה ולא תזהם, תחמם ותהרוס אותו עליכם, ילדינו ונכדינו.

לאורך היקום, האנרגיה שנדרשת להיתוך הגרעיני בשמשות, אותם כוכבים שאנו רואים בשמיים, היא עצומה. את האנרגיה הזו הכוכבים הללו חייבים לדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות - לכוח הכבידה הענקי שלהם.

את התהליך הזה מנסה וככל הנראה הצליחה סוף סוף הטכנולוגיה האנושית לייצר ואת זה הכריזו המדענים בדצמבר 2022. המפצחים, אגב, נמנים על "המעבדה הלאומית של לורנס ליברמור", חברה פרטית ועסקית שככל הנראה עומדת להיות עשירה כקורח.

שנבין, המדענים כיוונו למטרה זעירה בגודל של גרגר חומוס, לא פחות מ-192 אלומות של קרן הלייזר החזקה בעולם וייצרו היתוך גרעיני מהיר שיצר הליום. המדהים הוא יחס המאמץ והתוצאה האנרגטית שלו. כי האנרגיה שנוצרה בתהליך היא פי 50 גדולה מזו שהושקעה בו - הישג שהטכנולוגיה מעולם לא התקרבה אליו.

וחשוב לומר שניגוד לפיצול אטומים, מה שנקרא ביקוע גרעיני שאנו מכירים מתחנות כוח גרעיניות, ההיתוך הגרעיני מבטיח לייצר את כל האנרגיה הזו מבלי להשאיר פסולת רדיואקטיבית וללא סיכון לאסונות נוסח צ'רנוביל או פוקושימה.

אז יתכן שעשור הוא זמן שאינו מספיק מהיר כי כל המדענים המתמחים במשבר האקלים וגורמיו אומרים בבירור שהשינוי צריך היה להתחיל אתמול, אבל לפחות יש סיכוי לטווח הרחוק שהמצב האקלימי ישתפר.

פרטים נוספים בתגית "היתוך גרעיני"


הנה פריצת הדרך המדעית של הפקת אנרגיה שחומה גדול מהחום שהושקע בתהליך (עברית):

https://youtu.be/eJPFc3QPkfM


מדען מסביר (עברית):

https://youtu.be/QLHf18YwJbg


בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):

http://youtu.be/igszbU0XAHk


מה הסיכוי ליצירת היתוך גרעיני ואנרגיה בכמויות? (מתורגם)

https://youtu.be/mZsaaturR6E


וההיתוך הגרעיני לאנושות, ממש כמו בשמש ובכוכבים (עברית):

https://youtu.be/RrjyUutRL2M?long=yes
איך מייצרים פצצת אטום?



פצצת האטום, או פצצת ביקוע גרעיני, מנצלת את האנרגיה שאגורה בגרעין של האטום. בפצצת אטום מתבצע ביקוע גרעיני מהיר, שבו מתפצל גרעין אטום לגרעינים קטנים יותר ונפלטים ניטרונים רבים. כשהתופעה מתרחשת בגרעינים של יסודות כבדים, היא משחררת אנרגיה עצומה שמביאה להרס רב.

לצורך ייצור פצצת ביקוע גרעיני, פצצת אטום, מצפים באורניום כדור שיצרנו מפלוטוניום. את כדור הפלוטוניום המצופה באורניום עוטפים בחומר נפץ רב והפצצה מוכנה. כשהיא תוטל על היעד, יתפוצץ חומר הנפץ, ידחס את הפלוטוניום וייצר ביקוע גרעיני שממנו תתחיל תגובת שרשרת הרסנית.

על ידי שחרור של האנרגיה הגרעינית, ניתן לייצר כוח הרס עצום. זו בדיוק מטרתה של פצצה. הביקוע הגרעיני או פירוק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר, הם שיוצרים כוח הרס עצום, דרך תגובת השרשרת (ראו באאוריקה בתגית "תגובת שרשרת").


הנה סרטון שמסביר כיצד מאפשר מבנה האטום לייצר פצצה גרעינית:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g


יש מי שמייצרים פצצת אטום בבית:

https://youtu.be/jKffwVZ4CbI


וסרט תיעודי שמראה איך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
מהי פצצת מימן?



פצצת מימן (Hydrogen bomb) היא פצצה המחקה תהליך טבעי המתרחש בכוכבים רבים, בתוכם בשמש. כך היא יוצרת כמות אדירה של אנרגיה, המתפוצצת בעוצמה שמגיעה לפי 100 יותר מהעוצמה של פצצת אטום.

פצצת המימן נקראת כך כי גרעיני המימן שבה עוברים היתוך גרעיני, הממזג אותם לגרעינים כבדים יותר. את ההיתוך יוצרים לחצי טמפרטורה גבוהים במיוחד. אך בניגוד לכוכבים שבהם שנוצרים לחצים כאלה בזכות המסה הגדולה של הכוכב, מה מחולל אותם בפצצת המימן?

את לחצי הטמפרטורה בפצצת המימן יוצר פיצוץ ראשוני של פצצת ביקוע. פצצת הביקוע הזו נכללת במארז הפצצה והיא שמובילה לפיצוץ פצצת המימן עצמה.

הפיצוץ של פצצת מימן נעשה תוך כדי שחרור של כמות אנרגיה עצומה. שנבין - עוצמת הפיצוץ של פצצת מימן היא כה גבוהה שהיא נמדדת במגהטון, יחידות השוות למיליוני טונות של חומר הנפץ העוצמתי TNT.

ההשוואה לפצצת אטום מדהימה. עוצמתה של פצצת המימן גדולה בערך פי 100 משל פצצת האטום שהגורם לפיצוץ בה הוא לא היתוך גרעיני אלא ביקוע אטומי, שהוא חלש יותר.

כמה פצצות מימן נבנו על ידי המעצמות במהלך ההיסטוריה. הפצצה ההרסנית ביותר שהתפוצצה אי פעם על כדור הארץ הייתה פצצת מימן. קראו לה "פצצת הצאר" (Tsar Bomba), הידועה גם בשמה הרוסי "צאר בומבה". היא פוצצה בניסוי בלבד.

ובכלל במהלל ההיסטוריה התקיימו כמה פיצוצי ניסוי של פצצות מימן, הקרויות גם "פצצות תרמו-גרעיניות". אך במהלך מלחמה לא פוצצה מעולם פצצה שכזו.


הנה סרטון שמסביר מהי פצצת המימן (עברית):

https://youtu.be/12UCn9k1cko?t=2m08s


פצצת המימן הכי חזקה אי פעם הייתה שווה לאלפי פצצות כמו זו שהופלה על הירושימה (עברית):

https://youtu.be/_9zsj2ZDj90


מהו הטיל שפצצת המימן הייתה אמורה להיות רק הדובדבן שעל עוגת ההרס שלו? (עברית)

https://youtu.be/hl0REkoK8oU


כך פועלת פצצת מימן גדולה מדי (עברית):

https://youtu.be/12UCn9k1cko


ומומחית מסבירה על פצצות מימן (עברית):

https://youtu.be/LEiPbB_n2XQ
איך פועלת פצצת אטום?



פצצת אטום מתבססת על עיקרון שנקרא "ביקוע גרעיני" (Nuclear fission). הפצצה משררת את האנרגיה הגרעינית שאגורה בגרעין האטום. בשחרור אנרגיה זו מיוצר כוח הרס עצום, שהוא הכוח שמייחד את פצצות האטום מכל נשק אחר שהמציא האדם.

הביקוע הגרעיני הוא שאחראי על כוח ההרס הזה. בביקוע מפורק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר. ראשית מבוקע, נשבר האטום לשניים או יותר. הנייטרונים הנפלטים בביקוע עפים במהירות אדירה, כשרבים מהם מתנגשים באטומים אחרים. כל אחד מהאטומים הללו מבוקעים בשל ההתנגשות ופולטים גם הם נייטרונים. הללו שבים ועפים במהירות, רק כדי להתנגש בתורם באטומים נוספים וחוזר חלילה.

בתגובת השרשרת הזו, הולכות ומתרבות, בגידול מעריכי, פגיעות גרעיני האורניום אלה באלה. הביקועים הולכים ומתרבים במהירות עצומה ונוצר כוח הפיצוץ האדיר של פצצת האטום. בתוך שניות היא מתפוצצת והורסת את כל מה שמסביבה. פצצת אטום אחת, בגודל של כדור קטן, מייצרת פיצוץ זהה לדינמיט בנפח של אצטדיון שלם...

לימוד מעמיק על הביקוע הגרעיני ניתן לראות באאוריקה בתגית "ביקוע גרעיני".


כך פועל נשק גרעיני ובמקרה הזה פצצת אטום שנוחתת על עיר (מתורגם):

https://youtu.be/5iPH-br_eJQ


הביקוע הגרעיני:

https://youtu.be/mBdVK4cqiFs


כך מכינים האיראנים את "העוגה הצהובה" שבעזרתה בונים פצצת אטום:

https://youtu.be/pyTqC9BdBG0


זה מה שרואים כשפצצת אטום מתפוצצת:

https://youtu.be/lQpV1ZJtV48


וכך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
מהם מקורות האנרגיה השונים ומה החלוקה ביניהם?



מקור האנרגיה הכי נפוץ כיום הם דלקים מאובנים. אלו מקורות אנרגיה הנחצבים מקליפת כדור הארץ והבולטים מביניהם הם הנפט, הפחם והגז הטבעי.

למעשה, הדלקים המאובנים הם ספקי אנרגיה מזהמים מאוד וגם מתכלים, כלומר הם עתידים להיגמר בשלב כלשהו, אולי אפילו תוך מספר שנים, לא לפני שיזהמו את אטמוספרת כדור הארץ וכבר מעלים את הטמפרטורות לממדים בלתי נסבלים. לכן הם גם זכו בשמות כמו אנרגיה מתכלה, אנרגיה לא מתחדשת, או דלקים מחצבים. קראו על כך בתגית "גורמי משבר האקלים".

לא חסרות אפשרויות נוספות להפקת אנרגיה, אפשרויות שהן לא מדלקים מאובנים. הן מאפשרות הפקת חשמל, כלומר אנרגיה, מכוח המים, מאור השמש, מכוח הרוח ואפילו מצמחים.

יש גם אנרגיית גאות ושפל, שמנצלת את השינויים בגובה פני הים, שינויים שחלים במהלך היממה כתוצאה מכוח המשיכה של הירח ושל השמש.

קיימת אפילו טכנולוגיה להפקת אנרגיה גאותרמית, אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי שבתוך גרעין כדור הארץ.

אמצעים אלה נקראים אנרגיה ירוקה, או אנרגיה מתחדשת. אמצעי האנרגיה המתחדשת, לעומת הדלקים המאובנים, מאפשרים ייצור של "חשמל נקי", כלומר חשמל שאינו מזהם את כדור הארץ. כלומר, זו אנרגיה חסכונית והיא אינה מכלה משאבים יקרים שעלולים להיגמר בעתיד, כמו הגז הטבעי, הנפט או הפחם.

יש גם אנרגיה גרעינית, אנרגיה שמייצרים בתהליך של מיזוג גרעיני או של ביקוע גרעיני. אבל באנרגיה כזו יש בעיות וסיכונים אחרים, אז לא נכלול אותה באנרגיה הירוקה.


כך גילה האדם ולמד לנצל מגוון מקורות אנרגיה במהלך ההיסטוריה (עברית):

https://youtu.be/a415XK4FSCY


במשבר האקלים הקשה שגרמנו, כדור הארץ מתחנן שנבדוק שוב את מקורות האנרגיה שלנו ואת השפעתם על כדור הארץ:

http://youtu.be/8rrgpGo1Fw8


מקורות אנרגיה מתחדשים שחשוב להשתמש בהם כמה שיותר:

http://youtu.be/BpWw7Cq2shA?t=13s


והמירוץ לפיתוח אמצעים לאגירת האנרגיה הנקייה והלא יציבה של השמש והרוח (עברית):

https://youtu.be/DhCMYteuM3o?long=yes
מהי פצצת אטום?



הפצצה האטומית או "פצצת אטום" היא פצצה גרעינית. נשק גרעיני הוא נשק שמנצל את האנרגיה העצומה שאגורה בגרעין האטום ושעל ידי שחרור שלה, בתהליך של ביקוע גרעיני או פירוק גרעין כבד לגרעינים קלים יותר, יוצר כוח הרס עצום.

נשק גרעיני הוא הנשק החזק ביותר בעולם והוא שינה את מאזן הכוחות בעולם ואת האופן שבו מאיימות מעצמות זו על זו. באופן מסוים, בעזרת נשק זה, המעצמות לא נדרשות להילחם כי העובדה שיש להן נשק כזה יוצרת "מאזן אימה". כלומר, כל מעצמה גרעינית חוששת להפעיל את הנשק הגרעיני שברשותה, מחשש מהמכה הגרעינית שתבוא בתגובה.

את פצצת הגרעין הראשונה פיתח המדען היהודי רוברט אופנהיימר, שכונה "אבי פצצת האטום". הוא פיתח אותה בארה"ב ואיפשר לה לנצח את היפאנים במלחמת העולם השניה, על ידי הטלה של שתי פצצות אטום על הערים הירושימה ונגסאקי. התוצאות האיומות של פצצות האטום שהוטלו על הערים הללו יצרו הסכמה בינלאומית רחבה שיש לעשות הכל כדי שלא ייעשה שימוש בעתיד בפצצות אטום ויש לקוות שאכן כך יהיה.


הנה סרטון אמריקני של פצצת אטום בזמן ההתפוצצות:

http://youtu.be/qT4mSoZsbzM


על פיתוח פצצת האטום וכיצד הוטלה על העיר הירושימה (עברית):

http://youtu.be/gXKgvpw9DPc


וסרטון אותנטי של הפצצה השנייה, שהוטלה על העיר נגסקי (ללא מילים):

https://youtu.be/ARHx87nlOoQ


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.