Energia termonucleară: stare și perspective

Articolul discută motivele pentru care, până în prezent, fuziunea termonucleară controlată nu a găsit aplicație industrială.

Când în anii cincizeci ai secolului trecut, explozii puternice au zguduit Pământul bombe de fuziunepărea ca înainte de folos pașnic energia nucleară de fuziune a mai rămas foarte puțin: una sau două decenii. Au existat motive pentru un astfel de optimism: au trecut doar 10 ani din momentul utilizării bombei atomice până la crearea reactorului care a generat energie electrică.

Dar sarcina de a curma fuziune nucleară s-a dovedit a fi neobișnuit de complex. Deceniile au trecut una după alta, iar accesul la rezerve nelimitate de energie nu a fost obținut niciodată. În acest timp, umanitatea, arzând resursele fosile, a poluat atmosfera cu emisii și a supraîncălzit-o cu gaze cu efect de seră. Dezastrele de la Cernobâl și Fukușima-1 discreditează energia nucleară.

Ce ne-a împiedicat să stăpânim un proces atât de promițător și sigur de fuziune, care ar putea înlătura pentru totdeauna problema furnizării de energie umanității?

Inițial, era clar că pentru a avea loc reacția, a fost necesară reunirea nucleelor ​​de hidrogen atât de strâns încât forțele nucleare să poată forma nucleul unui nou element - heliu cu eliberarea unei cantități semnificative de energie. Dar nucleele de hidrogen sunt respinse unele de altele prin forțe electrice. O evaluare a temperaturilor și presiunilor la care începe reacția termonucleară controlată a arătat că niciun material nu poate rezista la astfel de temperaturi.

Din aceleași motive, deuteriu pur, izotopul hidrogenului, a fost respins. După ce au cheltuit miliarde de dolari și zeci de ani, oamenii de știință au reușit în sfârșit să aprindă flacăra termonucleară pentru o perioadă foarte scurtă de timp. Rămâne să învățați cum să mențineți plasma fuziunii mult timp. A fost necesară trecerea de la modelarea computerului la construcția unui reactor real.

În această etapă, a devenit clar că eforturile și resursele unui stat separat nu vor fi suficiente pentru construcția și funcționarea instalațiilor pilot și pilot. În cadrul cooperării internaționale, s-a decis implementarea unui proiect al unui reactor termonuclear experimental în valoare de peste 14 miliarde de dolari.

Dar în 1996, Statele Unite și-au încetat participarea și, în consecință, finanțarea proiectului. De ceva timp, implementarea a mers în detrimentul Canadei, Japoniei și Europei, dar nu a ajuns niciodată la construcția reactorului.

Al doilea proiect, de asemenea internațional, este implementat în Franța. Închiderea plasmatică pe termen lung apare datorită unei forme speciale a câmpului magnetic - sub forma unei sticle. Baza acestei metode a fost pusă de fizicienii sovietici. în primul rând instalarea tipului "Tokamak" ar trebui să acorde mai multă energie producției decât se cheltuie la aprinderea și ținerea plasmei.

Până în 2012, instalarea reactorului ar fi trebuit finalizată, dar nu există informații despre funcționarea reușită. Poate că șocurile economice din ultimii ani au făcut ajustări la planurile oamenilor de știință.

Dificultăți în realizarea fuziunii controlate a generat o mulțime de speculații și rapoarte false despre așa-numitele Reacție termonucleară „rece” de fuziune. În ciuda faptului că nu s-au găsit încă capacități fizice sau legi, mulți cercetători susțin despre existența acesteia. La urma urmei, mizele sunt prea mari: de la premii Nobel pentru oamenii de știință la dominația geopolitică a statului, care a stăpânit o astfel de tehnologie și a obținut acces la abundența de energie.

Dar fiecare astfel de mesaj este exagerat sau sincer fals. Oamenii de știință serioși se referă la existența unei reacții similare cu scepticismul.

Posibilitățile reale de a stăpâni sinteza și începutul funcționării industriale a reactoarelor termonucleare sunt împinse înapoi la mijlocul secolului XXI. Până în acest moment, va fi posibil să selectați materialele necesare și să lucrați la funcționarea sa în siguranță. Deoarece astfel de reactoare vor funcționa cu plasmă cu densitate foarte mică, siguranța puterii de fuziune va fi mult mai mare decât centralele nucleare.

Orice încălcare în zona de reacție va „stinge” imediat flacăra termonucleară. Dar nu trebuie neglijate măsurile de siguranță: capacitatea unității reactoarelor va fi atât de mare încât un accident chiar și în circuitele de extracție a căldurii poate duce atât la victime, cât și la poluarea mediului. Singurul lucru rămas este mic: așteptați 30-40 de ani și vedeți era abundenței de energie. Dacă supraviețuim, desigur.