Коли в п'ятдесятих роках минулого століття Землю потрясли потужні вибухи термоядерних бомб, здавалося, що до мирного використання енергії синтезу ядер залишилося зовсім небагато: одне або два десятиліття. Для подібного оптимізму були й підстави: з моменту застосування атомної бомби до створення реактора, який виробляє електрику, пройшло всього 10 років.
Але завдання приборкання термоядерного синтезу виявилася надзвичайно складною. Десятиліття проходили одне за іншим, а доступу до необмежених запасах енергії так і не вдалося отримати. За цей час людство, спалюючи копалини ресурси, забруднило викидами атмосферу і перегрівся її парниковими газами. Катастрофи в Чорнобилі і на Фукусімі - 1 дискредитували ядерну енергетику.
Що ж завадило освоїти настільки перспективний і безпечний процес термоядерного синтезу, який назавжди міг би зняти проблему забезпечення людства енергією?
Спочатку було зрозуміло, що для протікання реакції необхідно зблизити ядра водню настільки щільно, щоб ядерні сили могли утворити ядро ??нового елемента - гелію з виділенням значної кількості енергії. Але ядра водню відштовхуються один від одного електричними силами. Оцінка температур і тисків, при яких починається керована термоядерна реакція показала, що жоден матеріал не зможе встояти проти подібних температур.
З тих же причин був відкинутий і чистий дейтерій - ізотоп водню. Витративши мільярди доларів і десятиліття часу, вчені нарешті змогли запалити термоядерний полум'я на дуже короткий час. Залишилося навчитися утримувати плазму термоядерного синтезу досить довго. Від комп'ютерного моделювання необхідно було переходити до будівництва реального реактора.
На цьому етапі стало зрозуміло, що зусиль і засобів окремої держави не вистачить для споруди і експлуатації дослідних і дослідно-промислових установок. У рамках міжнародного співробітництва було вирішено реалізувати проект експериментального термоядерного реактора вартістю більше 14 мільярдів доларів.
Але в 1996 році США припинила свою участь і, відповідно, фінансування проекту. Деякий час реалізація йшла за рахунок коштів Канади, Японії і Європи, але до будівництва реактора справа так і не дійшла.
Другий проект, теж міжнародний, реалізується у Франції. Тривале утримання плазми відбувається за рахунок спеціальної форми магнітного поля - у вигляді пляшки. Основу цього способу заклали ще радянські фізики. Перша установка типу «Токамак» повинна дати на виході більше енергії, ніж витрачається на підпал і утримання плазми.
До 2012 року монтаж реактора повинні були закінчити, але відомостей про успішну експлуатації поки немає. Можливо, економічні потрясіння останніх років внесли свої корективи і в плани вчених.
Труднощі з досягненням керованого термоядерного синтезу породив безліч спекуляцій і помилкових повідомлень про так звану «холодної» термоядерної реакції злиття ядер. При тому, що ніяких фізичних можливостей чи законів до цих пір не знайшли, багато дослідників стверджують про її існування. Адже ставки занадто великі: від Нобелівських премій для вчених до геополітичного панування держави, овладевшего подібною технологією і отримав доступ до енергетичного достатку.
Але кожне таке повідомлення виявляється перебільшеним або відверто неправдивим. Серйозні вчені ставляться до існування подібної реакції зі скептицизмом.
Реальні можливості оволодіння синтезом і початку промислової експлуатації термоядерних реакторів відсуваються на середину 21 століття. До цього часу вдасться підібрати необхідні матеріали і відпрацювати безпечну його експлуатацію. Оскільки подібні реактори будуть працювати з плазмою дуже низької щільності, безпека термоядерних електростанцій буде набагато вище, ніж атомних станцій.
Будь-яке порушення в зоні реакції відразу «загасить» термоядерное полум'я. Але нехтувати заходами безпеки не варто: одинична потужність реакторів буде настільки велика, що аварія навіть в контурах відбору тепла може спричинити і жертви, і забруднення навколишнього середовища. Справа залишилася за малим: почекати 30-40 років і побачити епоху енергетичного достатку. Якщо доживемо, звичайно.
Список літератури
Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту theorphysics/
Дата додавання: 21.01.2014
