Автор: Во французском Провансе решается судьба человечества, рассчитывающего обрести безграничную форму энергии, овладев процессами, происходящими на Солнце.
Термоядерный синтез обещает практически безграничную форму энергии, которая, в отличие от ископаемого топлива, не выделяет парниковых газов и, в отличие от энергии ядерного деления, используемой сегодня, не производит радиоактивных отходов, чреватых большой опасностью и финансовыми издержками.
В рукотворном солнце, создаваемом учеными со всего мира, собравшихся в Провансе, всего один грамм топлива в качестве исходного может создать эквивалент восьми тоннам нефти: доходность – восемь миллионов к одному.
Между тем, эксперты-атомщики шутят: когда бы ни спросили КОГДА – до того всегда 30 лет ожидания.
Традиция может быть нарушена.
В феврале 2022 года ученые из английской деревни Калхэм, недалеко от Оксфорда, объявили о крупном прорыве: они генерировали и поддерживали рекордные 59 мегаджоулей термоядерной энергии в течение пяти секунд в гигантской машине в форме пончика, называемой токамак.
Полученной энергии было достаточно только для питания одного дома в течение дня, и на этот процесс уходило больше энергии, чем выходило из него.
И все же ученые атомщики зафиксировали исторический момент, доказав, что ядерный синтез действительно можно поддерживать на Земле.
Британский прорыв стал отличной новостью для проекта во Франции – Международного экспериментального термоядерного реактора, более известного как ИТЭР. Главная цель проекта – доказать, что термоядерный синтез может быть использован в коммерческих целях.
К сожалению, генеральный директор проекта ИТЭР, профессор Бернар Биго скончался от болезни 14 мая после того, как руководил «солнцеликим детищем» в течение семи лет.
Перед смертью Биго поделился своим заразительным оптимизмом в отношении термоядерной энергии из своего солнечного офиса, из которого открывался вид на корпус собственного токамака ITER, все еще строящегося научно-фантастического сооружения.
“Энергия — это жизнь”, – не уставал повторять Биго.
“Биологически, социально, экономически”.
По мнению Биго, когда на Земле проживало менее миллиарда человек, было достаточно возобновляемых источников для удовлетворения спроса.
“Больше нет. Ни разу со времен Промышленной революции и последовавшего за ней демографического взрыва. Поэтому мы перешли на ископаемое топливо и нанесли большой вред нашей окружающей среде. И вот мы здесь сейчас, 8 миллиардов человек, и находимся в эпицентре серьезного климатического кризиса”, – утверждал он.
“Нет другой альтернативы, кроме как отучить себя от нашего нынешнего основного источника энергии”, – сказал он.
“И лучшим вариантом, по-видимому, является тот, который Вселенная использует уже миллиарды лет”.
Имитируя солнце, энергия термоядерного синтеза создается путем сближения ядер, которые по своей природе отталкиваются.
После того, как в токамак впрыскивается небольшое количество дейтерия, активируются гигантские магниты, создавая плазму, четвертое состояние вещества, которое немного похоже на газ или суп, который заряжен электрическим током.
Повышая температуру внутри токамака до непостижимо высокого уровня, атомы дейтерия образуют гелий и нейтроны, высвобождая с ними огромное количество энергии.
Нейтроны, которые способны вырваться из плазмы, затем попадают на “одеяло”, выстилающее стенки токамака, и их кинетическая энергия передается в виде тепла.
Это тепло можно использовать для нагрева воды, создания пара и вращения турбин для выработки электроэнергии.
Все это требует, чтобы токамак содержал серьезное тепло. Плазма должна достигать не менее 150 миллионов градусов Цельсия, что в 10 раз горячее, чем ядро Солнца.
Возникает вопрос: как что-либо на Земле может выдерживать такие высокие температуры?
Понятно, что вся суть проблемы заключена в ответе на этот вопрос?
Ученые и инженеры разработали гигантские сверхпроводящие магниты, способные удерживать плазму от соприкосновения ее со стенками камеры токамака.
И теперь бьются над тем, чтобы удерживать плазму стабильно на максимально длительное время.