Προβλήματα ανάπτυξης της ενέργειας σύντηξης

Το όνειρο της αφθονίας της ενέργειας για περισσότερο από μισό αιώνα ενθουσιάζει τη συνείδηση ​​όχι μόνο των ειδικών, αλλά και των απλών ανθρώπων. Κάθε χρόνο, οι ενεργειακές ανάγκες αυξάνονται, ενώ το κόστος των ορυκτών πόρων αυξάνεται επίσης. Και ο χρόνος πλησιάζει όταν εξαντλούνται οι μη ανανεώσιμοι πόροι. Τι τότε θα κάνει η ανθρωπότητα, χαλασμένη από τη διαθεσιμότητα ηλεκτρικών, θερμικών και άλλων τύπων ενεργειακών πόρων;

Περίπου δύο αιώνες πριν, όταν τα πρώτα πηγάδια άνοιξαν πρόσβαση στις υπόγειες αποθήκες καυσίμων υδρογονανθράκων, λίγοι άνθρωποι σκέφτονταν πόσο γρήγορα θα μπορούσαν να στεγνώσουν. Αλλά η αχαλίνωτη χρήση ορυκτών καυσίμων, εκτός από την κάλυψη των ανθρώπινων ενεργειακών αναγκών, οδήγησε σε τερατώδη περιβαλλοντική ρύπανση και έβαλε την ανθρωπότητα στο χείλος της επιβίωσης. Είναι καιρός να αναζητήσουμε επειγόντως αντικατάσταση πρώτων υλών από ορυκτά, να χρησιμοποιήσουμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Αλλά απλά πρέπει να σηκώσετε το κεφάλι σας, να κοιτάξετε τον Ήλιο, και εδώ είναι μια ανεξάντλητη πηγή ενέργειας. Αυτή είναι η ενέργεια της θερμοπυρηνικής σύντηξης των ελαφρών πυρήνων. Μετά τις πρώτες δοκιμές των βόμβων υδρογόνου, η ευφορία της παντοδυναμίας κυριαρχούσε μεταξύ των φυσικών: μία προσπάθεια και οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις θα τεθούν στην υπηρεσία της ανθρωπότητας. Ωστόσο, έχει περάσει πάνω από μισό αιώνα και το πρόβλημα της ελεγχόμενης σύνθεσης δεν έχει ακόμη λυθεί.

Τι εμποδίζει την πραγματοποίηση του ονείρου αρκετών γενεών φυσικών; Εξάλλου, οι αντιδράσεις σύντηξης είναι οι πιο συνηθισμένες διεργασίες στο Σύμπαν που δουλεύουν με επιτυχία στα σπλάχνα των αστεριών για περισσότερα από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια.

Αλλά για να αναπαράγει στη Γη τις διαδικασίες που συμβαίνουν μέσα στα αστέρια, αποδείχθηκε εξαιρετικά δύσκολη. Μια θερμοκρασία εκατό εκατομμυρίων μοιρών και μια πίεση εκατοντάδων χιλιάδων ατμοσφαιρών - υπό αυτές τις συνθήκες οι πυρήνες υδρογόνου μπορούν να συγκεντρωθούν έτσι ώστε οι πυρηνικές δυνάμεις να αρχίσουν να ενεργούν και να απελευθερωθεί ενέργεια.

Οι δεκαετίες σκληρής δουλειάς και τα δισεκατομμύρια δολάρια που ξοδεύτηκαν πλησίασαν την κατασκευή πειραματικών εγκαταστάσεων στις οποίες θα είναι δυνατή η ανάφλεξη των μικρών ήλιων.

Όμως, τεράστιος αριθμός τεχνικών προβλημάτων περιμένουν λύση. Δεν αρκεί να ανάβει και να διατηρεί σταθερά την καύση μιας θερμοπυρηνικής φλόγας. Εξάλλου, είναι ακόμα απαραίτητο να εκτρέπεται η ενέργεια από το πλάσμα με θερμοκρασία δεκάδων εκατομμυρίων βαθμών. Τι ψυκτικό μπορεί να λάβει και να μεταδώσει μια τέτοια ποσότητα ενέργειας;

Και εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές τέτοιες ερωτήσεις. Μέχρι τη στιγμή που ο ζεστός ατμός ξεβιδώνει τον στρόβιλο της γεννήτριας και το ρεύμα που παράγεται από τον θερμοπυρηνικό σταθμό ρέει μέσα από τα καλώδια, θα περάσει πάνω από μια δεκαετία. Μερικοί σκεπτικιστές προβλέπουν ότι η ενέργεια σύντηξης ελαφρών πυρήνων δεν μπορεί ποτέ να χρησιμοποιηθεί. Και οι οικονομικοί πόροι και οι πνευματικοί πόροι πρέπει να κατευθύνονται στην ανάπτυξη άλλων πηγών ενέργειας: γεωθερμικό, παλιρροϊκό κύμα ή αιολική ενέργεια.

Εκτός από τις τεχνικές δυσκολίες, δεν πρέπει να παραμεληθεί η ασφάλεια των αντιδραστήρων σύντηξης. Παρά την ελκυστικότητά του και τη χρήση σχετικά ασφαλών πρώτων υλών με τη μορφή δευτερίου και λιθίου, η διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή σκληρής ακτινοβολίας.

Η απορρόφηση της ακτινοβολίας μπορεί να προκαλέσει επαγόμενη ακτινοβολία στα δομικά υλικά του αντιδραστήρα. Οι αντιδραστήρες θα κατασκευαστούν με μεγάλη χωρητικότητα μονάδων, έτσι σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης η στιγμιαία απελευθέρωση ακόμη και συνηθισμένης θερμικής ενέργειας μπορεί να έχει καταστροφικές συνέπειες.

Αλλά όλα αυτά τα προβλήματα της φυσικής και του μηχανικού γνωρίζουν πολύ καλά. Ένα πράγμα λείπει: μια αληθινή συνειδητοποίηση του αναπόφευκτου της «πείνας» που έρχεται σε επαφή με την ενέργεια και της καλής θέλησης των κυβερνήσεων των κορυφαίων βιομηχανικών χωρών.

Μεγάλα χρηματικά ποσά δαπανήθηκαν και δαπανώνται για τη δημιουργία νέων τύπων όπλων.Εάν τα κεφάλαια αυτά είχαν ως στόχο την επίλυση των ενεργειακών προβλημάτων της ανθρωπότητας, είναι πιθανό ότι ήδη σήμερα χρησιμοποιήσαμε θερμοπυρηνική ενέργεια σύντηξης.