Ядерний синтез - це природне джерело енергії. Енергія, яка живить весь Всесвіт, від нашого Сонця до найдальших зірок, вивільняється в процесі з’єднання ядер водню, які утворюють гелій. Ядерний синтез до 2030 року може стати важливим джерелом електроенергії. У даній статті проф. Кокс в легкій і простій формі розглядає різні способи створення ядерного синтезу, які сьогодні активно досліджують ведучі учені і лабораторії різних країн в надії завтра отримати дешеву і поновлювану енергію.
Брайан Кокс (Brian Cox, на фото) - професор фізики в університеті Манчестера (
“University of Manchester”) і керівник міжнародної групи фізики високих енергій в Церні (
“CERN” - Європейська організація по ядерних дослідженнях, найбільша в світі лабораторія фізики високих енергій. Також іноді переводиться як Європейський Центр ядерних досліджень) не тільки відомий і серйозний учений, що спеціалізується в питаннях фізики елементарних частинок, але і чудовий популяризатор науки, якого люблять засобами масової інформації. Проф. Кокс отримав безліч нагород за великі досягнення в області популяризації науки, він відомий як один з авторів і ведучих декількох телепередач, як частий лектор на радіо, телебаченні і на багатьох наукових подіях, він добре відомий своєю участю в багатьох науково-популярних кіно- й телефільмах. Його роздуми (ну, зрозуміло, в доступному для нашого читача вигляді) про, можливо, наймогутніші й найперспективніші з так званих “альтернативних” поновлюваних джерел енергії ми приводимо тут.
Оскільки водень є найпоширенішим елементом у Всесвіту, напрошується питання: а чи не можна і нам покінчити з енергетичною кризою, побудувавши на Землі власні зірки. Невелика складність полягає в тому, що зірки, як правило, дуже великі і дуже гарячі. Наприклад, Сонце в мільйон разів більше Землі і спалює 600 мільйонів тонн водню в секунду.
Температура в його центрі складає 15 мільйонів градусів, але навіть цього ледве достатньо, щоб змусити реакцію синтезу ледве жевріти. Не дивлячись на всі ці труднощі, в англійському графстві Оксфордшир ось вже три десятиліття працює реактор ядерного синтезу Jet (Joint European Torus).
Jet регулярно нагріває “коктейль” з дейтерію і тритію до температур, що перевищують 100 мільйонів градусів, і запускає ядерний синтез, швидкість якого значно вища, ніж в самому центрі Сонця. Правда, Jet дуже малий, щоб проводити які-небудь значні об’єми електроенергії, проте він послужив прототипом для куди крупнішого реактора Iter з великим комерційним потенціалом, який зараз будується на півдні Франції.
Принцип, який застосовується в реакторах Jet і Iter, полягає в нагріві газу до таких температур, при яких атомне ядро втрачає електрони, створюючи важкоуправляємий субатомний суп, що іменується плазмою. Плазма утримується в могутньому магнітному полі, так, щоб вона не стикалася із стінками реактора. Якщо дейтерієво-тритієву плазму достатньо довго утримувати при високій температурі і під великим тиском, природа сама зробить все, що треба. В результаті реакції вийде гелій і багато чистої енергії.
У Сполучених Штатах застосовується інший підхід. Там ставка зроблена на так званий інерційний синтез, яким займаються на лазерній термоядерній установці (
NIF) в Ліверморськії національнії лабораторії імені Е.Лоуренса і Z-машині в Національній лабораторії Сандіа в Каліфорнії.
Якщо Iter більше нагадує звичайну електростанцію, на якій цілими днями і навіть тижнями палять паливо, інерційний синтез за принципом швидше нагадує двигун внутрішнього згорання.
NIF опромінює крихітні капсули дейтерієво-тритієвого палива лазером потужністю 500 трильйонів ватів. Для порівняння, це в тисячу разів більше, ніж споживають всі Сполучені Штати. Цей гігантський, але дуже короткочасний лазерний імпульс приводить до вибуху паливних капсул, внаслідок чого на долі секунди народжується міні-зірка. Звичайно, це зовсім не просто, але, поза всяких сумнівів, можливо. Правда, коли заходить розмова про синтез, часто можна почути одну і ту ж репліку: “Ця технологія, про яку завжди говорять: “дайте ще 30 років”, так навіщо ж вкладати в неї засоби?” Насправді інженери вже зараз говорять про будівництво останнього покоління експериментальних реакторів.
Якщо все піде за планом, то Iter і подібні до нього реактори зможуть виробляти електроенергію в промисловому масштабі на початку 2030-х років. Таке довгострокове і, мабуть, остаточне вирішення енергетичної кризи у великій мірі залежить від значних інвестицій, бажано таких же, або ще більших, ніж зараз.
Саме проблему інвестицій потрібно вирішувати зараз, а не завтра. В майбутньому енергія вироблятиметься тільки шляхом синтезу. Інакше ми просто не зможемо отримувати багато трильйонів ватів, необхідних для комфортного життя всіх жителів нашої планети. З цим ніхто і не сперечається. Таким чином, коректно ставити питання не “якщо”, а “коли”, і тут розмова про 30 роки нікого не влаштовує.
Яка ж думка нашого читача?
Автор: Євгеній БІРГЕР
Джерело: Nanonewsnet
Переклад: Роман Турянський, Коломия ВЕБ Портал
Обговорити на форумі
Як стати програмістом?
2015-12-23 04:30:13
Сьогодні все більше людей задумуються про те, як стати програмістом. Часто з цього приводу висловлюються радикально протилежні думки - хтось каже, що для цього потрібні роки глибокої технічної освіти та ще кілька років практики…
|
"Герой поневолі" в Коломиї
2015-11-16 01:05:30
За просвітницької ініціативи Культурологічного проекту “Коломия – наше місто” (адвокат Михайло Петрів), запрошує вас на презентацію графічного роману “Герой поневолі”, яка відбудеться за присутності авторів 18 листопада 2015 р. в місті Коломиї…
|
ЄC надумав серйозно ускладнити життя Facebook та Google через персональні дані
2015-10-06 11:59:44
6 жовтня Суд Європейського Союзу оголосить рішення у справі щодо захисту даних, що може означати початок важких часів для Facebook та інших інтернет-велетнів…
|
Небезпека виникнення пожеж
2015-10-02 03:02:14
З настанням похолодання значно зростає небезпека виникнення пожеж в житлових будинках. Це пояснюється, в першу чергу, збільшенням періоду експлуатації печей, електронагрівальних приладів, та необережного поводження з вогнем.
|
Про прощання з життям: у Данії існує служба, що виконує останні бажання невиліковних людей.
2015-10-02 01:45:07
У 2006-ому році в Данії, водій швидкої допомоги перевозив пацієнта з однієї лікарні до іншої.
Пацієнт - смертельно хвора людина, що провела три місяці поспіль на лікарняному ліжку. Під час поїздки він дуже хотів побачити канал Влардінген востаннє. Він хотів трошки побути на сонці та вітру, відчути запах води, перш ніж знову повернутися до лікарні.
|
Уряд виділив 140 млн грн на "шерифів" в українських селах
2015-09-23 05:59:57
Уряд передбачив 140 млн грн на реформування служби дільничих міліціонерів у невеликих населених пунктах
|
Молодь витрачає на селфі 54 години на рік
2015-09-23 04:20:29
Згідно з дослідженням компанії Luster Premium White, мілленіали (покоління, що народилося в 90-х - початку 2000-х) витрачають на селфі у середньому 54 години на рік
|
У коломиї розташується гірсько-піхотна бригада
2015-09-23 02:50:02
22 вересня голова облдержадміністрації Олег Гончарук зустрівся з командиром новоутвореної 10-ї гірсько-піхотної бригади, Героєм України, підполковником Василем Зубаничем.
|
За скільки годин можна заробити на новий iPhone 6 в різних країнах світу (інфографіка)
2015-09-23 12:50:31
Швейцарський фінансовий холдинг опублікував рейтинг, в якому підраховано кількість годин, які доведеться пропрацювати середньостатистичним жителям різних міст для того, щоб дозволити собі iPhone 6 (16GB).
|
ООН оприлюднила шокуючий прогноз щодо біженців у Європі
2015-09-22 06:39:49
850 тисяч біженців приїдуть у ЄС впродовж наступних двох років. І це лише мінімальні розрахунки, які оприлюднили в ООН.
|