Вверх
Дать отзыв

Во Франции начали строительство «искусственного Солнца», которое должно спасти человечество

В случае освоения этой технологии человечество обеспечит собственное энергетическое будущее на сотни или даже тысячи лет вперед, если не навсегда.

3 мин на прочтение29 Июля 2020, 12:46
Поделиться:

В исследовательском центре Кадараш на юге Франции началось строительство первого в мире экспериментального термоядерного реактора ІТЕР, пишет ВВС. В проекте участвуют Евросоюз, Индия, Китай, Япония, Россия, Юж. Корея и США.

Ученые всерьез называют ІТЕР искусственным солнцем. Ведь в вакуумной камере размером с 10-этажный дом — 30 м в высоту и столько же в диаметре — планируется в промышленном масштабе воспроизвести процесс термоядерного синтеза, питающего энергией нашу звезду.

В теории термоядерный синтез — неисчерпаемый источник энергии. Всего нескольких граммов водородного топлива достаточно, чтобы обеспечить теплом и электричеством тысячи домов, а «брикет» размером с ананас может заменить 10 тыс. тонн угля.

Только, в отличие от традиционных тепловых или атомных электростанций, термоядерный реактор не загрязняет атмосферу выбросами парниковых газов и не оставляет токсичных радиоактивных отходов.

«Мы вдохновлялись Вселенной и звездами, где термоядерный синтез создает энергию на миллиарды лет вперед», — заявил генеральный директор ІТЕР Бернар Биго.

Участники проекта подчеркивают, что ИТЭР — экспериментальный реактор. Это не термоядерная электростанция, а площадка для беспрецедентного физического эксперимента. Однако, если все пойдет по намеченному плану, этот эксперимент определит будущее всей энергетики на планете.

Реактор работает по принципу «Токамак» — это слово придумали еще советские ученые, которым и принадлежит идея термоядерного реактора. Это своеобразный «бублик» из плазмы, в котором все и происходит.

Топливом в токамаке служат две разновидности водорода (их называют изотопы) — дейтерий и тритий. В отличие от нефти, газа и урановой руды, запасы и того и другого практически неограниченные: один в промышленных масштабах добывается из воды Мирового океана, другой — из лития, в результате довольно несложной реакции.

В мире созданы сотни токамаков, но ІТЕР — первый реактор, где термоядерный синтез планируется поддерживать за счет цепной реакции горения самой плазмы. Для этого нужно «всего лишь» разогреть водород до нескольких миллионов градусов и с помощью магнитного поля удержать его, не дав раскаленной плазме разлететься.

Схематически это работает так:

  • в пустое кольцо токамака впрыскивается несколько граммов дейтерия и трития — изотопов водорода
  • водород нагревается до температуры в несколько миллионов градусов, превращаясь в плазму — ионизированный газ, в котором электроны оторваны от ядер атомов;
  • магнитное поле, которое обеспечивается сверхпроводящими магнитами общим весом в 10 000 тонн, удерживает плазму и придает ей форму;
  • когда температура достигает примерно 150 млн градусов (это в 10 раз горячее чем на Солнце), начинается термоядерная реакция;
  • атомы дейтерия и трития сливаются, образуя один атом гелия-4 и один нейтрон, обладающий огромной энергией (около 3,5 МэВ)
  • нейтроны покидают магнитную ловушку, и за счет своей кинетической энергии нагревают воду в стенках токамака;
  • вода превращается в пар, который крутит турбины.

Ученые называют эту технологию «искусственным солнцем», ведь здесь все происходит точно как на нашей звезде. С той разницей, что Солнце удерживает плазму с помощью собственной гравитации, а люди для этого создают сверхмощное магнитное поле.

Один из главных аспектов этой технологии: она абсолютно безопасна. В отличие от ядерных реакторов, термоядерные не взрываются. Если что-то случится и раскаленная плазма преодолеет магнитное поле, удерживающее ее, и выплеснется, например, на стенки реактора, то ее температура мгновенно упадет на несколько порядков и термоядерная реакция просто прекратится.

Строительство реактора планируется завершить до 2025 года и сразу же приступать к экспериментам.

Читайте GreenPost в Facebook. Подписывайтесь на нас в Telegram.