Fuusioenergian kehitysongelmat

Unelma energian runsaudesta yli puolen vuosisadan ajan innostaa asiantuntijoiden lisäksi myös tavallisten ihmisten tietoisuutta. Joka vuosi energiantarve kasvaa, kun taas fossiilisten resurssien kustannukset kasvavat. Ja aika on lähellä, kun uusiutumattomat luonnonvarat loppuvat. Mitä sitten ihmiskunta tekee, pilaantuneen sähkö-, lämpö- ja muun tyyppisten energiavarojen saatavuudesta?

Noin kaksi vuosisataa sitten, kun ensimmäiset kaivot avasivat pääsyn hiilivetypolttoaineen maanalaisiin varastoihin, harvat ihmiset ajattelivat, kuinka nopeasti ne voisivat kuivua. Mutta fossiilisten polttoaineiden rehoton käyttö ihmisten energiantarpeiden tyydyttämisen lisäksi johti hirvittävään ympäristön pilaantumiseen ja asetti ihmiskunnan selviytymisen partaalle. On aika etsiä kiireellisesti fossiilisten raaka-aineiden korvaamista, käyttää uusiutuvia energialähteitä.

Mutta sinun täytyy vain nostaa päätäsi, katsoa aurinkoa, ja tässä se on ehtymätön energialähde. Tämä on kevytytimien lämpöydinfuusion energia. Ensimmäisten vetypommitestysten jälkeen fyysikoissa vallitsi kaikkivaltiaisuuden euforia: Yksi yritys ja lämpöydinreaktiot asetettaisiin ihmiskunnan palvelukseen. Mutta yli puoli vuosisataa on kulunut, eikä hallitun synteesin ongelmaa ole vielä ratkaistu.

Mikä estää useiden fyysikkojen sukupolven unelman toteutumisen? Fuusioreaktiot ovat loppujen lopuksi maailmankaikkeuden yleisimpiä prosesseja, jotka ovat toimineet menestyksekkäästi tähtiin suolistossa yli kymmenen miljardin vuoden ajan.

Mutta toistaa maapallolla tähtien sisällä tapahtuvat prosessit osoittautui erittäin vaikeaksi. Sadan miljoonan asteen lämpötila ja satojen tuhansien ilmakehän paine - juuri näissä olosuhteissa vetyydin voidaan yhdistää siten, että ydinvoimat alkavat toimia ja energia vapautuu.

Vuosikymmeniä kovaa työtä ja miljardeja dollareita on käytetty lähellä kokeellisten tilojen rakentamista, joissa on mahdollista valaista pienet auringot.

Mutta valtava määrä teknisiä ongelmia odottaa ratkaisua. Ei riitä, että sytytetään ja ylläpidetään stabiilisti lämpöydin liekin palamista. Loppujen lopuksi on edelleen tarpeen ohjata energiaa plasmasta, jonka lämpötila on kymmeniä miljoonia asteita. Mikä jäähdytysneste voi vastaanottaa ja siirtää niin paljon energiaa?

Ja tällaisia ​​kysymyksiä on edelleen monia. Siihen saakka, kunnes kuuma höyry pyörii generaattorin turbiinia ja lämpöydinvoiman tuottama virta kulkee johtojen läpi, yli vuosikymmen kuluu. Jotkut skeptikot ennustavat, että kevytytimien fuusioenergiaa ei voida koskaan käyttää. Ja taloudelliset resurssit ja henkiset resurssit olisi suunnattava muiden energialähteiden kehittämiseen: geoterminen, vuorovesi- tai tuulienergia.

Fuusioreaktorien turvallisuutta ei teknisten vaikeuksien lisäksi pidä laiminlyödä. Huolimatta houkuttelevuudestaan ​​ja suhteellisen turvallisten raaka-aineiden käytöstä deuteriumin ja litiumin muodossa, ydinfuusioprosessiin itsessään liittyy energian vapautuminen kovan säteilyn muodossa.

Säteilyn absorptio voi aiheuttaa induktoitun säteilyn reaktorin rakennemateriaaleissa. Reaktorit rakennetaan suurella yksikkökapasiteetilla, joten hätätapauksissa jopa tavallisen lämpöenergian välittömällä vapautumisella voi olla tuhoisia seurauksia.

Mutta kaikki nämä fysiikan ja insinöörin ongelmat ovat hyvin tietoisia. Yksi asia puuttuu: tulevan energia "nälän" ja johtavien teollisuusmaiden hallitusten hyvän tahdon välttämättömyys.

Käytettiin valtavia määriä rahaa uuden tyyppisten aseiden luomiseen.Jos nämä varat suunnattiin ihmiskunnan energiaongelmien ratkaisemiseen, on mahdollista, että käytimme jo tänään lämpöydinfuusioenergiaa.