Termonuklear energi: tilstand og utsikter

Artikkelen diskuterer årsakene til at hittil kontrollert termonukleær fusjon ikke har funnet industriell anvendelse.

Da på femtitallet av forrige århundre, rystet kraftige eksplosjoner jorden fusjonsbomberdet virket som før fredelig bruk kjernefysisk energi det er veldig lite igjen: ett eller to tiår. Det var grunner til slik optimisme: bare 10 år gikk fra det øyeblikket atombomben ble brukt til opprettelsen av reaktoren som genererte strøm.

Men oppgaven med å dempe nukleær fusjon viste seg å være uvanlig sammensatt. Tiår gikk etter hverandre, og tilgang til ubegrensede energireserver ble aldri oppnådd. I løpet av denne tiden forurenset menneskeheten, forbrente fossile ressurser, atmosfæren med utslipp og overopphetet den med klimagasser. Katastrofene i Tsjernobyl og Fukushima-1 miskrediterte atomenergi.

Hva hindret oss i å mestre en så lovende og sikker prosess med fusjon, som for alltid kunne fjerne problemet med å gi menneskeheten energi?

Til å begynne med var det tydelig at for reaksjonen skulle skje, var det nødvendig å samle hydrogenkjernene så tett at atomkreftene kunne danne kjernen til et nytt element - helium med frigjøring av en betydelig mengde energi. Men hydrogenkjerner blir frastøtt fra hverandre av elektriske krefter. En vurdering av temperaturene og trykket som den kontrollerte termonukleære reaksjonen begynner med, viste at intet materiale kan motstå slike temperaturer.

Av de samme grunnene ble rent deuterium, isotopen av hydrogen, avvist. Etter å ha brukt milliarder av dollar og tiår med tid, kunne forskere endelig tenne den termonukleære flammen i veldig kort tid. Det gjenstår å lære å holde fusjonsplasmaet i lang tid. Det var nødvendig å gå fra datamodellering til konstruksjon av en ekte reaktor.

På dette stadiet ble det klart at innsatsen og ressursene til en egen stat ikke ville være nok for bygging og drift av pilot- og pilotanlegg. I rammen av internasjonalt samarbeid ble det besluttet å gjennomføre et prosjekt med en eksperimentell termonukleærreaktor til en verdi av mer enn 14 milliarder dollar.

Men i 1996 sluttet USA sin deltakelse og følgelig finansieringen av prosjektet. I noen tid gikk implementeringen på bekostning av Canada, Japan og Europa, men det kom aldri til bygging av reaktoren.

Det andre prosjektet, også internasjonalt, blir implementert i Frankrike. Langsiktig plasmabegrensning oppstår på grunn av en spesiell form for magnetfeltet - i form av en flaske. Grunnlaget for denne metoden ble lagt av sovjetiske fysikere. første installasjon av typen "Tokamak" skal gi mer energi til produksjonen enn det brukes på å tenne og holde plasmaet.

Innen 2012 burde installasjonen av reaktoren vært fullført, men det er ingen informasjon om vellykket drift. Kanskje har den økonomiske omveltningen de siste årene gjort justeringer av forskernes planer.

Vansker med å oppnå kontrollert fusjon skapte mye spekulasjoner og falske rapporter om den såkalte "Kald" termonukleær fusjonsreaksjon. Til tross for at det ennå ikke er funnet noen fysiske evner eller lover, hevder mange forskere at det eksisterer. Tross alt er innsatsen for høy: fra nobelpriser for forskere til den geopolitiske dominansen av staten, som har mestret slik teknologi og fått tilgang til energiforekomst.

Men hver slik melding er overdrevet eller ærlig talt. Alvorlige forskere forholder seg til eksistensen av en lignende reaksjon med skepsis.

De reelle mulighetene for å mestre syntesen og begynnelsen av industriell drift av termonukleære reaktorer skyves tilbake til midten av det 21. århundre. På dette tidspunktet vil det være mulig å velge nødvendige materialer og utføre sikker drift. Siden slike reaktorer vil fungere med plasma med veldig lav tetthet, sikkerhet for fusjonskraft vil være mye høyere enn atomkraftverk.

Eventuelle brudd i reaksjonssonen vil umiddelbart "slukke" den termonukleære flammen. Men sikkerhetstiltak bør ikke overses: reaktorenes enhetskapasitet vil være så stor at en ulykke selv i varmeutvinningskretsene kan føre til både ofre og miljøforurensning. Det eneste som er igjen er lite: vent 30-40 år og se tiden for energiforekomst. Hvis vi overlever, selvfølgelig.

Comments

[#1]

Prinsippet med forbrenningsmotor: nedbrytning av vann til hydrogen-oksygen, er utgangen hydrogen som en universell energibærer.