Problemen met de ontwikkeling van fusie-energie

De droom van energie-overvloed gedurende meer dan een halve eeuw wekt niet alleen het bewustzijn van specialisten, maar ook gewone mensen. Elk jaar groeit de energiebehoefte, terwijl de kosten van fossiele hulpbronnen ook toenemen. En de tijd nadert wanneer niet-hernieuwbare bronnen opraken. Wat zal de mensheid dan doen, bedorven door de beschikbaarheid van elektrische, thermische en andere soorten energiebronnen?

Ongeveer twee eeuwen geleden, toen de eerste bronnen toegang gaven tot de ondergrondse opslagplaatsen van koolwaterstofbrandstof, dachten maar weinig mensen hoe snel ze konden opdrogen. Maar het ongebreidelde gebruik van fossiele brandstoffen, naast het voldoen aan menselijke energiebehoeften, leidde tot monsterlijke milieuvervuiling en zette de mensheid op de rand van overleven. Het is tijd om dringend een vervanging te zoeken voor fossiele grondstoffen, om hernieuwbare energiebronnen te gebruiken.

Maar je moet gewoon je hoofd opheffen, naar de zon kijken, en hier is het, een onuitputtelijke energiebron. Dit is de energie van thermonucleaire fusie van lichte kernen. Na de eerste testen van waterstofbommen regeerde de euforie van almacht onder natuurkundigen: één inspanning en thermonucleaire reacties zouden ten dienste van de mensheid worden gesteld. Maar meer dan een halve eeuw is verstreken en het probleem van gecontroleerde synthese is nog niet opgelost.

Wat belemmert de realisatie van de droom van verschillende generaties fysici? Fusiereacties zijn immers de meest voorkomende processen in het heelal die al meer dan tien miljard jaar met succes in de ingewanden van sterren werken.

Maar om op aarde de processen die zich in de sterren voordoen te reproduceren, bleek het uiterst moeilijk te zijn. Een temperatuur van honderd miljoen graden en een druk van honderdduizenden atmosferen - het is in deze omstandigheden dat waterstofkernen kunnen worden samengebracht zodat nucleaire krachten beginnen te werken en energie wordt vrijgegeven.

Tientallen jaren van hard werken en miljarden dollars zijn in de buurt gekomen van het bouwen van experimentele voorzieningen waarin het mogelijk is om de kleine zonnen aan te steken.

Maar een groot aantal technische problemen wachten op een oplossing. Het volstaat niet om een ​​thermonucleaire vlam te ontsteken en stabiel te houden. Het is immers nog steeds noodzakelijk om energie uit plasma af te leiden met een temperatuur van tientallen miljoenen graden. Welke koelvloeistof kan zo'n hoeveelheid energie ontvangen en overbrengen?

En er zijn nog veel van dergelijke vragen. Tot het moment waarop de hete stoom de turbine van de generator draait en de stroom die door het thermonucleaire station wordt gegenereerd door de draden stroomt, zal meer dan een decennium voorbijgaan. Sommige sceptici voorspellen dat de fusie-energie van lichte kernen nooit kan worden gebruikt. En financiële middelen en intellectuele middelen moeten gericht zijn op de ontwikkeling van andere energiebronnen: aardwarmte, vloedgolf of windenergie.

Naast technische problemen mag de veiligheid van fusiereactoren niet worden verwaarloosd. Ondanks zijn aantrekkelijkheid en het gebruik van relatief veilige grondstoffen in de vorm van deuterium en lithium, gaat het proces van kernfusie zelf gepaard met het vrijkomen van energie in de vorm van harde straling.

De absorptie van straling kan geïnduceerde straling veroorzaken in de structurele materialen van de reactor. Reactoren worden gebouwd met een grote eenheidscapaciteit, dus in noodgevallen kan de onmiddellijke afgifte van zelfs gewone thermische energie desastreuze gevolgen hebben.

Maar al deze problemen van fysica en ingenieurs zijn zich terdege bewust. Eén ding ontbreekt: een gelijkmatig besef van de onvermijdelijkheid van de naderende "energiehonger" en de goodwill van de regeringen van toonaangevende industriële landen.

Enorme hoeveelheden geld werden uitgegeven en worden uitgegeven aan het creëren van nieuwe soorten wapens.Als deze fondsen bedoeld waren om de energieproblemen van de mensheid op te lossen, is het mogelijk dat we vandaag al thermonucleaire fusie-energie gebruikten.