Керований термоядерний синтез може стати реальністю до 2030 року

Созданіе найбільшого в світі термоядерного реактора - це амбітна і дорога затія. Які труднощі належить подолати вченим, і яку користь це може принести людству?

Посреді запорошеного нагір'я південної Франції, робочі викопали трикутний рів глибиною 17 метров, - Саме так виглядає початкова стадія одного з найамбітніших наукових та інженерних проектів людства. Його задум полягає в тому, щоб відтворити Сонце тут, на Землі.

Когда конструкція буде завершена, у поглибленні буде поміщена машина заввишки в 73 метр, покликана забезпечити нас безмежною кількістю енергії, зіштовхуючи разом ядра водорода, на зразок того, як це відбувається на зірках подібних до нашого Сонця.

По прогнозами аналітиків, світові енергетичні потреби подвояться до 2050 року. Термоядерний синтез може задовольнити збільшений попит. Принцип дії синтезу полягає у зближенні один з одним двох типів (ізотопів) водню при таких високих температурах, які дозволяють зарядженим атомам долати опір і зливатися, утворюючи нове єдине ядро. У результаті синтезу утворюються атом гелія плюс високоенергетична частинка нейтрона. Фізики прагнуть взяти енергію, що виділяється цими нейтронами, і направити її на рух парових турбін, що генерують електрику. При злитті двох легких ядер, результуюче ядро ??має меншу масу, ніж сума мас ядер водню. Це пояснюється тим, що частина маси двох ядер при синтезі перетворюється на енергію, за формулою Альберта Ейнштейна E = mc2.

Когда ця реакція протікає в ядрі Сонця, то це гігантська хмара газу створює сильне гравітаційне тиск, який зливає ядра водню воєдино. Тут на Землі, термоядерні реакції будуть протікати в умовах набагато меншою гравітації. Тому, щоб зблизити ядра, доведеться підняти температуру в реакторі щонайменше в 10 разів вище температури на Сонці - до сотень мільйонів градусів (звідси "термо" в термоядерна).

Ета концепція була затверджена у 2007 році. У міжнародному співробітництві візьмуть участь ЄС, Китай, Індія, Китай, Росія, США та інші країни (в цілому 34 держави), представляють більше половини населення земної кулі. З тих пір, бюджет у 5 мільярдів євро був потроєний, масштаб реактора був зменшений удвічі, а дата завершення відстрочена.

Планіруется на кожні витрачені 50 мегават (на нагрівання та охолодження реактора і плазми), отримувати 500 мегават енергії.

Ето стане значним поліпшенням поточного рекорду 1997 року, коли на 25 мегават витраченої енергії було отримано 16 мегават. Таке радикальне поліпшення обумовлено тим, що Ітер буде в два рази більше поточного рекордсмена, а також завдяки цілому ряду поліпшень конструкції. Запуск реактора намічений на 2040 год.

Орігінал (на англ. Мовою): Bbc.com

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции