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

• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы
• Как мозг строит сложные карты для навигации и запоминания мира
• Пластиковый лед