Мечта об энергетическом изобилии уже более полувека будоражит сознание не только специалистов, но и обычных людей. С каждым годом потребности в энергии растут, одновременно растет и стоимость ископаемых ресурсов. И близится время, когда не возобновляемые ресурсы иссякнут. Что тогда будет делать человечество, разбалованное доступностью электрической, тепловой и прочими видами энергетических ресурсов?
Около двух веков назад, когда первые скважины открыли доступ к подземным кладовым углеводородного топлива, мало кто предполагал, как быстро они могут иссякнуть. Но безудержное использование ископаемого топлива, помимо удовлетворения нужд человека в энергии, привело к чудовищному загрязнению окружающей среды и поставило человечество на грань выживания. Настало время срочно искать замену ископаемому сырью, использовать возобновляемые источники энергии.
А ведь стоит только поднять голову, посмотреть на Солнце, и вот он, неиссякаемый источник энергии. Это энергия термоядерного синтеза легких ядер. После первых испытаний водородных бомб среди физиков царила эйфория всемогущества: одно усилие, и термоядерные реакции будут поставлены на службу человечества. Но минуло более половины столетия, и проблема управляемого синтеза до сих пор не решена.
Что же мешает осуществлению мечты нескольких поколений физиков? Ведь реакции термоядерного слияния – это наиболее распространенные процессы во Вселенной, которые уже более десяти миллиардов лет успешно работают в недрах звезд.
Но воспроизвести на Земле процессы, которые протекают внутри звезд, оказалось чрезвычайно трудно. Температура в сотню миллионов градусов и давления в сотни тысяч атмосфер – именно в этих условиях можно сблизить ядра водорода настолько, чтоб начали действовать ядерные силы, и выделилась энергия.
Десятилетия упорной работы и миллиарды потраченных долларов позволили вплотную подойти к построению экспериментальных установок, в которых станет возможным зажигать маленькие Солнца.
Но еще огромное количество технических проблем ожидает своего решения. Мало зажечь и стабильно поддерживать горение термоядерного пламени. Ведь предстоит еще отвести энергию от плазмы с температурой в десятки миллионов градусов. Какой теплоноситель сможет принять и передать такое количество энергии?
И подобных вопросов пока множество. До того момента, пока горячий пар раскрутит турбину генератора и по проводам потечет ток, выработанный термоядерной станцией, пройдет еще не одно десятилетие. Некоторые скептики предрекают, что энергию синтеза легких ядер никогда не удастся использовать. А финансовые средства и интеллектуальные ресурсы лучше направить на освоение других источников энергии: геотермальной, энергии приливных волн или ветра.
Помимо технических трудностей, не стоит пренебрегать и вопросами безопасности термоядерных реакторов. Несмотря на свою привлекательность и использование сравнительно безопасного сырья в виде дейтерия и лития, сам процесс синтеза ядер сопровождается выделением энергии в виде жесткого излучения.
Поглощение излучения может вызвать наведенную радиацию в конструкционных материалах реактора. Реакторы будут строиться большой единичной мощности, поэтому в аварийных случаях мгновенный выброс даже обычной тепловой энергии может иметь катастрофические последствия.
Но все эти проблемы физики и инженера прекрасно осознают. Не хватает одного: четного осознания неотвратимости наступающего энергетического «голода» и доброй воли правительств ведущих промышленных стран.
Огромные средства тратились и тратятся на создание новых видов оружия. Если бы эти средства были направлены на решение энергетических проблем человечества, то не исключено, что уже сегодня мы пользовались термоядерной энергией синтеза.
Ранее ЭлектроВести писали, что к 2040 году Китай начнет вырабатывать энергию термоядерного синтеза.
По материалам: electrik.info.
