Tenaga termonuklir: keadaan dan prospek

Artikel ini membincangkan sebab-sebab mengapa, sehingga sekarang, gabungan termonuklear terkandung tidak menemui aplikasi perindustrian.

Apabila pada tahun lima puluhan abad yang lalu, ledakan kuat mengguncang Bumi bom fusionia kelihatan seperti sebelum digunakan dengan aman tenaga gabungan nuklear terdapat sangat sedikit kiri: satu atau dua dekad. Terdapat sebab-sebab keyakinan sedemikian: hanya 10 tahun berlalu sejak bom atom digunakan sehingga penciptaan reaktor yang menjana elektrik.

Tetapi tugas membendung gabungan ternyata menjadi kompleks yang luar biasa. Dekad berlalu satu demi satu, dan akses kepada rizab tenaga tanpa had tidak pernah diperolehi. Pada masa ini, manusia, membakar sumber fosil, mencemarkan suasana dengan pelepasan dan memanaskannya dengan gas rumah hijau. Bencana di Chernobyl dan Fukushima-1 merosakkan tenaga nuklear.

Apa yang menghalang kami untuk menguasai proses penggembur yang selamat dan selamat, yang boleh menghapuskan masalah untuk menyediakan manusia dengan tenaga?

Pada mulanya, adalah jelas bahawa untuk tindak balas yang berlaku, adalah perlu untuk menyatukan nukleus hidrogen dengan ketat supaya daya nuklear dapat membentuk nukleus elemen baru - helium dengan melepaskan sejumlah besar tenaga. Tetapi nukleus hidrogen ditolak dari satu sama lain oleh kuasa elektrik. Penilaian terhadap suhu dan tekanan di mana tindak balas termonuklear dikawal menunjukkan bahawa tiada bahan boleh menahan suhu sedemikian.

Atas alasan yang sama, deuterium tulen, isotop hidrogen, ditolak. Setelah menghabiskan berbilion-bilion dolar dan puluhan tahun, saintis akhirnya dapat menyalakan api termonuklear untuk masa yang sangat singkat. Ia masih belajar bagaimana untuk memegang plasma gabungan untuk masa yang lama. Ia adalah perlu untuk bergerak dari pemodelan komputer kepada pembinaan reaktor sebenar.

Pada peringkat ini, telah menjadi jelas bahawa usaha dan sumber-sumber negara yang berasingan tidak akan cukup untuk pembinaan dan operasi juruterbang dan tanaman perintis. Dalam rangka kerjasama antarabangsa, ia telah memutuskan untuk melaksanakan sebuah projek reaktor thermonuclear eksperimental bernilai lebih dari $ 14 bilion.

Tetapi pada tahun 1996, Amerika Syarikat menghentikan penyertaannya dan, dengan itu, pembiayaan projek itu. Untuk beberapa waktu, pelaksanaannya telah mengorbankan Kanada, Jepun dan Eropah, tetapi tidak pernah datang kepada pembinaan reaktor.

Projek kedua, juga antarabangsa, sedang dilaksanakan di Perancis. Penjejakan plasma jangka panjang berlaku kerana bentuk khas medan magnet - dalam bentuk botol. Asas kaedah ini diletakkan oleh ahli fizik Soviet. Pertama pemasangan jenis "Tokamak" perlu memberi lebih banyak tenaga kepada output daripada dibelanjakan untuk membakar dan memegang plasma.

Menjelang 2012, pemasangan reaktor mestilah selesai, tetapi tidak ada maklumat mengenai operasi yang berjaya. Mungkin pergolakan ekonomi tahun-tahun kebelakangan ini telah membuat penyelarasan kepada rancangan saintis.

Kesukaran untuk mencapai gabungan terkawal menimbulkan banyak spekulasi dan laporan palsu mengenai apa yang dipanggil Tindak balas gabungan termonuklear "Sejuk". Walaupun fakta bahawa tiada keupayaan fizikal atau undang-undang masih belum dijumpai, ramai penyelidik menuntut kewujudannya. Lagipun, kepentingannya terlalu tinggi: dari hadiah Nobel untuk saintis kepada dominasi geopolitik negara, yang telah menguasai teknologi itu dan mendapat akses kepada banyak tenaga.

Tetapi setiap mesej itu dibesar-besarkan atau terus terang palsu. Para saintis serius berkaitan dengan kewujudan tindak balas yang sama dengan skeptisisme.

Kemungkinan sebenar menguasai sintesis dan permulaan operasi industri reaktor termonuklear ditolak kembali ke pertengahan abad ke-21. Pada masa ini, ia akan mungkin untuk memilih bahan-bahan yang diperlukan dan menjalankan operasi yang selamat. Oleh kerana reaktor tersebut akan beroperasi dengan plasma ketumpatan yang sangat rendah, keselamatan kuasa gabungan akan lebih tinggi daripada tumbuh-tumbuhan nuklear.

Mana-mana pelanggaran di zon reaksi akan segera "menghilangkan" api termonuklear. Tetapi langkah-langkah keselamatan tidak boleh diabaikan: kapasiti unit reaktor akan begitu besar sehingga kemalangan walaupun dalam litar pengekstrakan haba dapat menyebabkan kedua-dua mangsa dan pencemaran alam sekitar. Satu-satunya perkara yang tersisa adalah kecil: tunggu 30-40 tahun dan melihat era banyak tenaga. Sekiranya kita hidup, tentu saja.