Термонуклеарна енергија: стање и перспективе

Чланак говори о разлозима због којих до сада контролирана термонуклеарна фузија није нашла индустријску примену.

Када су педесетих година прошлог века снажне експлозије потресле Земљу фузијске бомбеизгледало је као пре мирне употребе нуклеарна фузија остало је врло мало: једна или две деценије. Било је разлога за такав оптимизам: прошло је само 10 година од тренутка кориштења атомске бомбе до стварања реактора који ствара електричну енергију.

Али задатак сузбијања фузија показало се необично сложеним. Декаде су пролазиле једна за другом, а приступ неограниченим енергетским резервама никада није добијен. За то време, човечанство је сагоревањем фосилних ресурса загађивало атмосферу емисијама и прегревало је стакленичким гасовима. Катастрофе у Чернобилу и Фукушими-1 дискредитовале су нуклеарну енергију.

Шта нас је спријечило да савладамо такав обећавајући и сигуран процес фузије, који би заувијек могао уклонити проблем опскрбе човјечанства енергијом?

У почетку је било јасно да је за реакцију било потребно спајати језгре водоника тако чврсто да нуклеарне силе могу формирати језгро новог елемента - хелијума, уз ослобађање значајне количине енергије. Али језгра водоника се електричним силама одбијају једна од друге. Процена температуре и притиска код којих почиње контролисана термонуклеарна реакција показала је да ниједан материјал не може да одоли таквим температурама.

Из истих разлога, чисти деутеријум, изотоп водоника, је одбијен. Потрошећи милијарде долара и деценије времена, научници су коначно могли да запале термонуклеарни пламен за врло кратко време. Остаје да научимо како дуго задржавати плазму фузије. Требало је прећи од рачунарског моделирања до конструкције правог реактора.

У овој фази постало је јасно да напори и ресурси одвојене државе неће бити довољни за изградњу и рад пилот-и пилот постројења. У оквиру међународне сарадње, одлучено је да се реализује пројекат експерименталног термонуклеарног реактора вредан више од 14 милијарди долара.

Али 1996. године САД су прекинуле своје учешће и, у складу с тим, финансирање пројекта. Извршење је неко време ишло на штету Канаде, Јапана и Европе, али никада није дошло до изградње реактора.

Други пројекат, такође међународни, се спроводи у Француској. Дуготрајно затварање плазме настаје због посебног облика магнетног поља - у облику боце. Основу ове методе поставили су совјетски физичари. Прво инсталација типа "Токамак" треба да даје више енергије за производњу него што се троши на паљење и задржавање плазме.

До 2012. године инсталација реактора требала је бити завршена, али нема података о успјешном раду. Можда је економски преокрет последњих година прилагодио планове научника.

Потешкоће у постизању контролиране фузије изазвао је мноштво спекулација и лажних извештаја о тзв Реакција "хладне" термонуклеарне фузије. Упркос чињеници да још нису пронађене физичке могућности или закони, многи истраживачи тврде да постоји. Напокон, улози су превисоки: од Нобелових награда за научнике до геополитичке доминације државе, која је савладала такву технологију и добила приступ енергетском обиљу.

Али свака таква порука је преувеличана или искрено лажна. Озбиљни научници односе се на постојање сличне реакције са скептицизмом.

Стварне могућности савладавања синтезе и почетка индустријског рада термонуклеарних реактора потискују се у средину 21. века. До овог тренутка биће могуће одабрати потребне материјале и утврдити његов сигуран рад. Пошто ће такви реактори радити са плазмом врло мале густине безбедност фузијске снаге биће много већи од нуклеарних електрана.

Свако кршење реакционе зоне одмах ће „угасити“ термонуклеарни пламен. Али мере за сигурност не треба занемарити: капацитет јединице реактора ће бити толико велики да несрећа чак и у круговима за одвод топлоте може довести до жртава и загађења околине. Остало је само мало: причекајте 30-40 година и погледајте еру обиља енергије. Ако преживимо, наравно.