Термоядерный синтез больше не является несбыточной мечтой
Термоядерный синтез - наиболее чистый и безопасный способ обеспечения человечества практически безграничным источником энергии - становится все более реальным. За последние несколько лет ученым удалось решить некоторые серьезные технические проблемы, а правительства всего мира вкладывают деньги в исследования в области термоядерной энергии. Более 20 частных предприятий в Великобритании, США, Европе, Китае и Австралии работают над созданием реальных термоядерных установок.
На сегодня наиболее перспективным и крупным проектом является строительство Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER), стоимость которого составляет около 22 млрд долларов. В финансировании ITER принимают участие страны, в которых проживает две трети населения Земли, включая ЕС, США, Россию и Китай. Запуск крупнейшего в мире термоядерного реактора намечен на 2025 год. Подробно о строительстве реактора рассказано в издании BBC Science Focus Magazine.
Проект ITER предусматривает строительство реактора класса токамак, обеспечивающего условия для удержания плазмы при помощи магнитного поля для создания условий, необходимых для управления термоядерной реакцией. Для создания плазмы в токамаках используется газ, чаще всего дейтерий (изотоп водорода), который подвергается воздействию высокой температуры и давления.
В реакторе ITER предполагается использовать в качестве топлива дейтерий, смешанный с еще одним изотопом водорода - тритием. Именно такая смесь является в настоящее время оптимальной для получения избыточной энергии при работе токамака.
Запасы дейтерия, который содержится в морской воде, практически неограниченные, в то время как трития на сегодня добыто всего 20 кг и его производство еще придется налаживать на термоядерных станциях. Примечательно, что в процессе работы по «размножению» трития будет вырабатываться некоторое количество радиоактивных отходов. Однако период их полураспада составляет всего 100 лет, в отличие от тысяч лет для отходов, получаемых на современных атомных станциях.
Эксперимент по синтезу дейтерия и трития начат в сентябре этого года на термоядерном реакторе Joint European Torus (JET) в Оксфордшире. Ученые стремятся найти оптимальную комбинацию изотопов водорода для обеспечения наиболее эффективной реакции при работе будущего реактора ITER.
Ожидается, что «первую плазму» ITER произведет в декабре 2025 года. В следующее десятилетие реактор должен выйти на полную мощность. Температура плазмы составит 150 млн градусов по Цельсию, а генерируемая энергия - 500 мегаватт на каждые затраченные 50 мегаватт тепловой энергии.