У Франції почали будівництво "штучного Сонця", яке має врятувати людство

У дослідницькому центрі Кадараш на півдні Франції почалося будівництво першого у світі експериментального термоядерного реактора ІТЕР, пише ВВС. У проєкті беруть участь Євросоюз, Індія, Китай, Японія, Росія, Пд. Корея та США.

Вчені всерйоз називають ІТЕР штучним сонцем. Адже у вакуумній камері розміром з 10-поверховий будинок - 30 м у висоту і стільки ж в діаметрі - планується в промисловому масштабі відтворити процес термоядерного синтезу, що живить енергією нашу зірку.

В теорії термоядерний синтез - невичерпне джерело енергії. Всього декількох грамів водневого палива досить, щоб забезпечити теплом і електрикою тисячі будинків, а "брикет" розміром з ананас може замінити 10 тис. тонн вугілля.

Тільки, на відміну від традиційних теплових чи атомних електростанцій, термоядерний реактор не забруднює атмосферу викидами парникових газів і не залишає токсичних радіоактивних відходів.

"Ми надихалися Всесвітом і зірками, де термоядерний синтез створює енергію на мільярди років вперед", - заявив генеральний директор ІТЕР Бернар Біго.

Учасники проєкту підкреслюють: ІТЕР - експериментальний реактор. Це не термоядерна електростанція, а майданчик для безпрецедентного фізичного експерименту. Однак, якщо все піде за наміченим планом, цей експеримент визначить майбутнє всієї енергетики на планеті.

Реактор працює за принципом «токамаку» - це слово вигадали ще радянські вчені, яким і належить ідея термоядерного реактора. Це своєрідний «бублик» із плазми, в якому усе й відбувається.

Паливом у токамаку служать два різновиди водню (їх називають ізотопи) - дейтерій і тритій. На відміну від нафти, газу і уранової руди, запаси і того і іншого практично необмежені: один в промислових масштабах добувається з води Світового океану, інший - з літію, в результаті досить нескладної реакції.

У світі створені сотні токамаків, але ІТЕР - перший реактор, де термоядерний синтез планується підтримувати за рахунок ланцюгової реакції горіння самої плазми. Для цього потрібно "всього лише" розігріти водень до декількох мільйонів градусів і за допомогою магнітного поля утримати його, не давши розпеченій плазмі розлетітися.

Схематично це працює так:

• у порожнє кільце токамака впорскується кілька грамів дейтерію і тритію - ізотопів водню;
• водень нагрівається до температури в кілька мільйонів градусів, перетворюючись на плазму - іонізований газ, в якому електрони відірвані від ядер атомів;
• магнітне поле, яке забезпечується надпровідними магнітами загальною вагою в 10 тисяч тонн, утримує плазму і надає їй форми;
• коли температура досягає приблизно 150 мільйонів градусів (це в 10 разів гарячіше ніж на Сонці), починається термоядерна реакція;
• атоми дейтерію і тритію зливаються, утворюючи один атом гелію-4 і один нейтрон, що володіє величезною енергією (близько 3,5 МеВ);
• нейтрони залишають магнітну пастку, і за рахунок своєї кінетичної енергії нагрівають воду в стінках токамака;
• вода перетворюється на пар, який крутить турбіни.

Науковці називають цю технологію "штучним Сонцем", адже тут все відбувається точнісінько як на нашій зірці. З тією різницею, що Сонце утримує плазму за допомогою власної гравітації, а люди для цього створюють надпотужне магнітне поле.

Один з найголовніших аспектів цієї технології: вона абсолютно безпечна. На відміну від ядерних реакторів, термоядерні не вибухають. Якщо щось трапиться і розпечена плазма подолає магнітне поле, яке її утримує, і плюснеться, наприклад, на стінки реактора, то її температура миттю впаде на кілька порядків і термоядерна реакція просто припиниться.

Будівництво реактора планують завершити до 2025 року і відразу ж приступати до експериментів.