Дуже сміливе технологічне рішення пропонує більш безпечний метод використання енергії атома, відтворюючи найпотужнішою космічною силою на землі, при цьому для генерування практично незбагненних обсягів енергії використовується лише крихітне кількість палива.
Професор Кріс Льюелін Смітт керує багатомільярдним експериментальним проектом здатним коли-небудь звільнити нас від викопних видів палива і старомодною атомної енергіі.Етот варіант називається синтез, ядерний синтез.
П'ятдесят років мрією енергетиків були безпечні, екологічно чисті, дешеві способи вивільнення величезних обсягів енергіі.Етот процес запалює сонце і всі інші зірки Всесвіту. Питання в тому, чи зможемо ми відтворити це космічне диво у себе на земле.Задача полягає в тому, щоб змусити різні технології і системи працювати одночасно і перевірити, чи можливо їх надійне функціонування?
В англійській глибинці в лабораторії джет міжнародна група вчених намагається відтворити надзвичайну енергію сонця.
Це такомаг - найбільший прототип ядерного реактора в світі вартістю півтора мільярда доларів. Усередині цієї камери вони намагаються оволодіти енергією звезд.Такіе зірки як наше Сонце спалюють водень в процесі гігантських реакцій ядерного сінтеза.Чтоби відтворити синтез в лабораторних умовах, вченим потрібні особливі типи водню, які легше вступають в реакцію.Хорошая новина полягає в тому, що джерело цього палива зустрічається повсюдно, навіть у вас дома.Трітій, який зі літію, -Поширення метал, який використовується в батареях.А дейтерій отримують зі звичайної води.Учений-ядерник Марк Бескенс впевнений, що ці прості елементи - ключ до задоволення наших майбутніх потреб в енергії.
Візьмемо літій, який можна знайти в батареї ноутбука, іонно-літієва батарея містить близько шести грамів літія.Еслі зробити з нього тритій і об'єднати його з дейтерієм, який легко добути в ванні з водою, то ви отримаєте достатньо палива, щоб на все життя забезпечити середнього людини електрічеством.В теорії однієї вантажівки такого палива вистачить, щоб на десять років забезпечити екополіс енергіей.Кроме того, це означає менше відходів атомної промисловості і лише крихітну частку небезпечної радіоактівності.На атомних станціях залишається ся багато відходів, які деякий час залишаються радіоактивними. Але запустити реакцію ядерного синтезу аж ніяк не просто.
Сонце-найпотужніша природна електростанція, це гігантський ядерний реактор.Он зроблений з плазми, розпеченого моря електрично заряджених частинок, здебільшого водорода.В самому ядрі гравітаційні сили мнуть плазму, розігріваючи її до п'ятнадцяти мільйонів градусів Цельсія. У таких екстремальних умовах частки водню врізаються один в одного і зливаються, утворюючи новий елемент - гелій і викидаючи величезну кількість енергії.
Відтворити цей процес в тому ж масштабі на землі неможливо, тому вченим необхідно придумати щось другое.Решеніе- потрібно збільшити температуру і це завдання такомако.Чтоби запустити реакцію вчені лабораторії джет доводять температуру до майже нереальних ста п'ятдесяти мільйонів градусів Цельсія, що в десять раз гаряче сонячного ядра.В джет досягли найвищої температури в сонячній сістеме.Поддержівать таку екстремальну високу температуру неймовірно складна задача.Необходімо, щоб плазма не стикалася з інших ми деталями такомако. Якщо це станеться, теплова енергія розсіється, а реактор остановітся.Здесь плазма температурою близько п'ятисот градусів, але вище не нагрівається, тому що частинки плазми вдаряються об стінки і охолоджуються.
Вченим вдалося вирішити проблему за допомогою іншої основної сили природи - магнетізма.Еслі все зробити як потрібно, то навколо трубки утворюється магнітне поле і можна не допустити наближення частинок до стенкам.Так ми утримуємо плазму в термоядерному реакторе.Внутрі такомако потужні електромагніти контролюють плазму, відштовхуючи її від стінок камери, завдяки чому підтримується супервисока температура, яка запускає суперреакцію сінтеза.Ученим джет вдалося створити середовище для ядерного синтезу, проте сам процес ще вимагає усовершенс твованія.Наблюденіе за процесом ведеться з диспечерського, своєрідного вікна в центр звезди.Учение запускають гігантські магніти, вводять плазму і розпалюють такомако.Разогретие до екстремальних температур, частинки плазми метушаться зі швидкістю шістнадцять тисяч кілометрів в секунду, вдаряючись одна об одну і сліваясь.Как і на Сонце, в процесі утворюється гелій і колосальна кількість теплової енергіі.Ядерний синтез на землі неймовірне наукове досягнення здатне назавжди змінити наше уявлення про атомну енергіі.Но є одна зами нка.Через кілька секунд все прекращается.Удержаніе плазми дає величезне навантаження на котушки електромагнітів і якщо нагрівати далі, вони расплавятся.Поетому такомак може працювати тільки тридцять секунд.учение здатні відтворювати енергію зірки, але не в змозі її поддержівать.І поки реактор діє недостатньо , щоб окупати споживану енергію.На сьогоднішній день джет виробляє шістнадцять мільйонів ват термоядерної енергії в процесі чого поглинає близько двадцяти п'яти мільйонів ват електрічества.Для вирішення цієї проблеми тридцять чотири країни вклали близько тринадцяти мільярдів доларів в проект ітар - гігантський такомак в десять разів перевищує реактор джет.
Суперпотужні магніти ІТАР будуть ефективніше утримувати тепло плазми при більш високих температурах.В обладнанні для ядерного синтезу майбутнього ми будемо використовувати суперпроводящіе електромагнітні котушки, які не піддаються перегріву, які не потрібно буде охолоджувати, тому реактор буде працювати набагато довше, ніж джет сейчас.Чтоби вийти на рівень самоокупності, ітар повинен виробляти в десять разів більше споживаної енергіі.По думку вчених до 2050 року саме ядерний синтез буде живити енергією світові мегаполіси.Возможно, років через тридцять ми будемо отримувати енергію і направляти її в мережу.