Оновлено: 03.02.2016 22:01 ->
Навіть німецький канцлер плів, коли йому довелося натиснути кнопку у першому у світі термоядерному реакторі. Зараз ми з цим розійшлись, але було досить жарко. конкретно сто мільйонів градусів.
Ангела Меркель, очевидно, запустила перший у світі ядерний реактор з термоядерного синтезу в аварійному режимі, який, гідний її імені (стелларатор Вендельштейна 7-X), є досить грізним машинним чудовиськом. Але це було не єдиною причиною занепокоєння німецького канцлера.
Вчені з Інституту Макса Планка в Німеччині в середу зробили революційний крок у напрямку виробництва чистої (не парникової та неядерної), дешевої та практично необмеженої енергії, повідомляє IFLScience. Експериментальний термоядерний реактор зміг продукувати водневу плазму, що є ключовим в експериментах ядерного синтезу.
СПИСОК ЧИТАТЕЛІВ
Побоювання Ангели Меркель (яка сама має докторську ступінь фізики) - і її завзяття - зрозуміло, врешті-решт, існує досить багато вірувань (або, будучи спеціальністю в дитячому взутті: можливість виходу з ладу) щодо реакторів термоядерного синтезу. Але у нього більше можливостей: контрольований, самопідтримуваний синтез потрясе весь світ без перебільшення (сподіваємось, у позитивному сенсі).
Окрім того, Німеччина займає перше місце в цьому змаганні, оскільки їм вдалося вдруге ввести в експлуатацію термоядерний реактор, не вилетівши в повітря всю мухоловку. Особливе задоволення полягає в тому, що, всупереч побоюванням чи бажанням багатьох людей, чорна діра не охопила Німеччину.
Перша воднева плазма на стеллараторі Вендельштейна 7-X у MPI Greifswald #fusion #energy pic.twitter.com/A754zZcJQb
- Маттіас Марклунд (@MattiasMarklund) 3 лютого 2016 рВперше в грудні минулого року в історії фізики німецькій дослідницькій групі вдалося утворити гелієву плазму, але зараз те саме повторилося, лише з воднем.
Навіть якщо це не зайняло більше кількох мілісекунд, цей процес є ще більш складним, але вдячним завданням, адже злиття водню виділяє набагато більше енергії.
Регульований термоядерний синтез заснований на синтезі легких ядер. Одного з видів палива, важкого ізотопу водню, дейтерію, багато, а інша сировина, тритій, легко отримується з літію, якого також багато. Однак ядерний синтез відбувається лише тоді, коли ядра знаходяться дуже близько один до одного. Позитивно заряджені ядра зустрічаються лише тоді, коли вони стикаються з досить високою швидкістю - належного стану можна досягти при температурі близько ста мільйонів градусів Цельсія. При таких температурах зіткнення частинок також відриває електрони від ядер - суп із вільних ядер та електронів називається плазмою. Процес виробництва енергії, що базується на термоядерному синтезі, є абсолютно безпечним, і в принципі можливості аварій сучасних атомних електростанцій, заснованих на поділі ядер, немислимі. Відновлення відходів також не є проблемою, і радіоактивні матеріали, що утворюються внаслідок плавлення, розкладуться протягом ста років.
Щоб розпочати термоядерний синтез, який також відбувається у зірках (у яких зіткнулися атоми водню зливаються з гелієм), реактор потрібно нагріти до температури 100 мільйонів градусів, буквально астрономічно. Сама по собі це не проста робота, але без неї водень недостатньо “збуджує”.
У пекельну спеку атоми починають стикатися і зливатися; реакція виділяє волоску, що піднімає волосся, у плазмовій хмарі, і все (на відміну від традиційних реакторів ядерного поділу) безпечним та екологічним способом.
Так, але тут є лише невелика нерівність. Або більш.
Для підтримки цієї хмари іонізованого газу вона не повинна контактувати з (холодною) стінкою реактора. Ось чому вони тримаються - плавають - в одному місці з надхолодними напівпровідниковими магнітами вагою понад 400 тонн. До того ж потрібно якось виділяти енергію, бажано більше, ніж кількість відходів, інакше це не має великого сенсу. Наразі це не дуже вдало, але поточна спроба не була спрямована на це.
В даний час на цю магнітну плаваючу біду здатна лише 16-метрова піч Вендельштейна 7-Х, яка в даний час є однією з найбільших у світі (французька ІТЕР стане справжньою гарматою після завершення). Потрібно було майже двадцять років - і мільярд євро - на відновлення (передано лише восени минулого року), але це не може виробляти корисної енергії. “Тільки” знає стільки, скільки будь-яка зірка, яка прийшла. (Звичайно, давайте не будемо недооцінювати результативність, вченим просто не пощастило дійти так далеко).
До речі, у стелларатора також є угорський аспект: система відеоспостереження реактора була побудована в Центрі фізичних досліджень Угорської академії наук у Вігнері. Тож паніки немає: якби реактор летів у повітря, ми могли б принаймні спостерігати за ним у прямому ефірі.
"Ми робимо це не для себе, а для своїх дітей та онуків", - сказав Джон Джелон, керівник дослідницької групи Технічного університету Карлсруе, The Guardian після успішного експерименту з водневою плазмою. Ви, мабуть, праві, що ми, мабуть, не зрозуміємо епохи функціонування термоядерних електростанцій - або необмеженої енергії. Найбільша у світі піч ядерного синтезу, Міжнародний термоядерний експериментальний реактор (ITER), планується ввести в експлуатацію лише в 2021 році, але навіть це не дасть корисної енергії. Мета ЄС - дочекатися принаймні 2050 року, поки буде побудована перша електростанція, що виробляє термоядерну енергію, що виробляє електроенергію, але тим більш песимістичним вважають, що це добре для поширення технології у другій половині століття. Детальніше ви можете прочитати в нашій попередній статті.