На Солнце это происходит все время: атомы соединяются, то есть происходит реакция термоядерного синтеза, в результате выделяется невообразимое количество энергии. Ученые давно мечтают о такой энергии, и здесь на Земле ее можно получить, создавая управляемые реакции термоядерного синтеза.
Но пока получить ее не удается.
После окончания Второй мировой войны этого пытаются добиться ученые всего мира.
С помощью опытных реакторов в России, США, Англии, Японии и многих других странах были получены кратковременные процессы термоядерного синтеза, но везде на поддержание этого процесса было использовано энергии больше, чем на получение самой энергии, объясняет старший научный сотрудник Технического университета Дании Сёрен Банг Корсхолм (Søren Bang Korsholm).
В далеком будущем
Датский ученый и его коллеги на кафедре физики Технического университета участвуют в глобальном научном проекте, который в 2025 году позволит осуществить эффективный процесс термоядерного синтеза — т.е. будет выделено энергии больше, чем потрачено на ее получение. Тем не менее, считается, что мы еще много лет не сможем увидеть электростанции, действующие на принципах термоядерного синтеза.
«Лишь в пятидесятые годы нынешнего столетия энергию электростанций термоядерного синтеза можно будет использовать в электросетях. Во всяком случае, таковы ориентиры европейской программы термоядерного синтеза», — говорит он.
Несмотря на удаленность перспектив, многие ученые, как и Сёрен, серьезно работают над вопросами энергии термоядерного синтеза. И для этого есть основательные причины. Для электростанции, работающей на принципах термоядерного синтеза, требуется бесконечно малое количество ядерного топлива, кроме того, у них нет выброса СО2 и других вредных веществ.
Дешевая зеленая энергия
Когда ты сегодня ставишь на зарядку свой смартфон, 24% электричества в этом случае поступает от тепловых станций, работающих на угле. Это тяжелое и не особенно благоприятное для окружающей среды производство энергии.
«Для производства одного гигаватта электричества угольная электростанция должна ежегодно сжигать 2,7 миллиона тонн угля. А станции термоядерного синтеза для получения того же самого эффекта требуется всего 250 килограмм ядерного топлива. 25 грамм ядерного топлива достаточны для того, чтобы такая электростанция снабжала энергией одного датчанина в течение всей его жизни», — говорит Сёрен Банг Корсхолм.
В отличие от угля, термоядерный синтез не выделяет CO2, и, таким образом, не влияет на климат.
«Единственным „непосредственным" производственным отходом энергии ядерного синтеза является гелий, а его можно использовать в самых различных областях. Речь идет о примерно 200 килограммах гелия за весь год», — объясняет он.
Тем не менее, у энергии ядерного синтеза есть небольшая проблема. Здесь не обойдешься полностью без радиоактивности. «Внутренняя поверхность реактора становится радиоактивной, но это такая форма радиоактивности, которая становится безопасной уже через 100 лет», — говорит ученый. Потом этот материал можно снова использовать.
Почти нескончаемое ядерное топливо
В отличие от угля, топливо для электростанция термоядерного синтеза не нужно выкапывать из Земли. Его можно получать насосами из моря, потому что энергия термоядерного синтеза получается с помощью тяжелого водорода (дейтерия), который добывают из морской воды.
«Море дает ядерное топливо, которого будет достаточно для потребления энергии во всем мире в течение миллиардов лет. Поэтому мы не останемся без энергии, если научимся использовать энергию термоядерного синтеза», — объясняет Сёрен Банг Корсхолм.
Кроме тяжелого водорода дейтерия, ученые в реакторе термоядерного синтеза используют сверхтяжелый водород тритий. Его не существует в природе, но его получают из лития — это то самое вещество, которое используется в батареях.
В реакторе происходит слияние тяжелого и сверхтяжелого водорода после того, как температура в реакторе доходит до 200 миллионов градусов.
«Температура в реакторе невообразимо высокая. Для сравнения, температура ядра Солнца составляет всего 15 миллионов градусов. Таким образом, мы создаем гораздо более высокую температуру», — говорит он.
Гигантский ядерный реактор Франции
Сёрен Банг Корсхолм и многие из его коллег в Техническом университете — участники большого международного проекта ITER, где ЕС, США, Китай и многие другие страны сотрудничают, создавая на юге Франции самый большой термоядерный реактор в мире. Он будет первым реактором такого типа, который будет давать больше энергии, чем потребляет ее.
«ITER, согласно проекту, будет производить 500 мегаватт, в то время как для его разогрева потребуется 50 мегаватт. Он потребляет энергии чуть больше, чем 50 мегаватт, потому что мы используем часть энергии для охлаждения и магнитов, что в данном случае не учитывается, но это дает хороший избыток энергии в самом реакторе», — объясняет он.
По словам ученого, реактор скоро будет готов для эксплуатации.
«В 2025 году реактор будет готов для проведения первого испытания, после этого мы будем модернизировать его, пока он не будет полностью готов в 2033 году», — говорит Сёрен Банг Корсхолм.
Демонстрация энергии будущего
Но не следует думать, что после завершения проекта ITER электричество, благодаря которому работает наш холодильник, будет энергией термоядерного синтеза. Реактор не будет производить электричество.
«ITER — это не электростанция. Реактор строят не для производства электричества, а для демонстрации возможности использовать термоядерный синтез в качестве источника энергии», — говорит он.
Ученый надеется, что у проекта появятся коммерческие партнеры, которые обратят внимание на возможности энергии термоядерного синтеза.
«Может быть, крупные энергетические предприятия и нефтяные компании начнут инвестировать деньги в энергетику термоядерного синтеза, когда увидят ее возможности. И кто знает, может быть, такие электростанции появятся в недалеком будущем», — говорит Сёрен Банг Корсхолм.
Следующая остановка — Луна
Если ученым удастся создать эффективные электростанции на основе термоядерного синтеза, то сразу появится масса идей, каким образом их можно будет улучшить. Одна из идей уже предлагает использовать другой тип топлива, которого, однако, не так много на Земле.
«Гелий-3, которого очень много на Луне, обладает тем преимуществом, что продукты термоядерного синтеза из плазмы меньше вступают в реакцию со стенками реактора, поэтому стенка становится менее радиоактивной и может иметь более длительный срок использования», — говорит Сёрен Банг Корсхолм.
Пока добыча топлива на Луне и доставка его на Землю требует больших затрат. Но, может быть, энергия термоядерного синтеза будет настолько эффективной, что эти затраты окупятся.
«Если появляются мысли о том, чтобы доставлять топливо с Луны, значит, электростанции термоядерного синтеза могут быть невероятно эффективными», — говорит ученый в заключение.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Лучшие
Показать новые комментарии (0)
Все комментарии

| 1 "25 грамм ядерного топлива достаточны для того, чтобы такая электростанция снабжала энергией одного датчанина..." А датчанин не сдохнет ? Раскрыть всю ветку (1 сообщений в ветке) 
| 0 Paranoidd, это всего лишь одна столовая ложка - ну какой от этого может быть датчанину вред... 
| 2 Ну, если на Луне, то проблем нет. Нужно опять попросить Голливуд и он не только высадки на Луне организует, но и поможет небольшим свечным заводиком обзавестись на спутнике Земли - опыт у Голливуда в деле лунных высадок немеряно)))) 
| 0 Голландцев не так интересовало качество, как цена, и при заключении торговых сделок они всегда были готовы пожертвовать первым ради второго. Так же они поступали при торговле тканями и вином. Если они и не производили такие хорошие пушки, как англичане, то определенно преуспели в заключении сделок по пониженной цене. Они же сделали Амстердам главным рынком вооружения в Европе… Карло Чиполла - Артиллерия и парусный флот Раскрыть всю ветку (2 сообщений в ветке) 
| 0 W - tmb, Я слышал, что в Швейцарии не было часовой промышленности. Англия ввела эмбарго... Промышленность появилась... 
| 0 Английское правительство, постепенно оттеснив достопочтенную ост-индскую компанию, стало на ее место и держало весь полуостров в несравненно более крепких руках, чем минувшее господство торгового товарищества. От прежнего мятежа даже в рядах туземной армии, преобразованной на новых основаниях, не осталось и следа… Жюль Верн - Паровой дом 
| 0 Его можно получать насосами из моря, потому что энергия термоядерного синтеза получается с помощью тяжелого водорода (дейтерия), который добывают из морской воды. _ А насосы эти запитать от солнечных батарей. И, эта... Сколько надо выпарить морской воды (в килокалориях), чтобы получить нужное количество дейтерия для термоядерного синтеза? 
| 0 Этим займётся украинская ассоциация «Укркондпром». И пусть каждый расшифровывает сокращение по вкусу. 
| 0 Статья уровня детского сада Раскрыть всю ветку (1 сообщений в ветке) 
| 0 fatrat, Детский сад или нет, а денег попили на этом хорошо! И у нас и в Штатах. 
| 0 Мечтать не вредно. Но в прогнозируемой перспективе наиболее оптимальное топливо непосредственно на Луне и для транспорта Луна-Земля рассматривается серебрянка. Причина проста, лунный грунт, он же реголит большей частью состоит из алюмосиликата кальция - анортита. Осталось решить вопрос с производством алюминиевой пудры, на Луне она более безопасна так как нет атмосферы содержащей окислитель. 
| 0 Строят планы, назначают сроки... В который уже раз ? 
| 1 Коммерсанты от науки, а не учёные. Их задача — продать КПД. О последствиях они не думают (куда вообще "зеленоватые" смотрят? гранты сосут и лоббитуют интересы ТНК?). Такое ощущение, что образование на Западе ограничивается изучением правил использования поднузников, и лишь 1% населения (как правило из изгоев-иммигрантов) занята разработкой всяких диковинок на деньги ЦРУ (гегемония форево!). Автор не задумывается, откуда что берётся и что вообще происходит во вселенском мире? Что эксплуатация природного потенциала меняет мир, не всё "возобновляется", но многое меняется. Сизифов камень, наделав "полезной работы" (по сути, украв), чтобы вернуть камень на гору, нужна толпа сизифов-лохов, чтобы повторить извлечение выгод (или ждать смещения тектонических плит, чтобы созать горки и камни там, где были впадины и наоборот, чтоб получить ещё "холявы"). Что 250 килограмм гелия после синтеза окажут гараздо более сильное воздействие на "экологию" (я не о радиации, а о нарушении химического баланса), чем миллионы тонн угля (вылетевшего углекислого газа, который элементарно природой ассимилирует). Я уж не говорю о перспективах отправки Луны на Землю после аварии станции (вероятность которой практически неизбежна), размнщённой на обратной стороне нашего спутника. Зачем этим дуракам столько "энергии"? Ведь они не могут разумно распорядиться даже своими ничтожными жизнями? Нужно не гуггтлы элкетронов гонять по проводам, а включить голову — это энергия солнца. Но не в смысле селеновых элементов или гетеропереходных диодов для выработки той же лейбенской молнии. достаточно того, как этим распорядилась сама жизнь на нашей планете — фотохимическая биоэнергия. Всё что мы делаем, вся наша цивилизация направлена на выживание, и у неё больше шансов, чем больше разума, т.е. больше знаем о происходящем вокруг и внутри нас. Навеяло из фильма Матрица, что людям (предшественникам, ведшим войну с машинами) пришлось загадить атмосферу, чтобы лишить машины солнечной энергии. Так вот, этой энергии (верхушки айсберга) малых энергий (фотонов) для образования-разрушения химической связи (природе хватило и гидролиза для поддержания жизни, ну и ионных процессов обмена) вполне для биохимии, ради чего весь сыр-бор (остальное от доктора Ивела). Если только для синтеза необходимого количества изотопов или тяжёлых материалов для создания межпланетных объектов и квантовой телепортации. Но этим лучше заниматься вдали от сплнечной системы или хотя бы на Юпитере (газовый гигант), хотя местные газовые туземцы не очень будут этому рады:) Нужно направить основные усилия человечества на освоение биохимической "энергетики", выращивая жильё, транспорт, коммуникации, пищу, свет, властвуя над природой (почти как на Пандоре в фильме Аватар, я о местной фауне, только мне удивительно, что при таких возможностях местные такие простаки и почают на лаврах и заняты инфантильными интригами), стремясь к вечной биологической молодости и приспосабливая своё тело к неизбежным изменениям вследствие космологических циклов (разумно эволюционируя)? Даже если человек откажется от упаковки, гаджетов, транспорта, строительства инфраструктуры и энергетики, будет ходить волосатым и есть сырое мясо, он не перестанет оказывать влияние на "экологию". Нелья поле перейти не помяв травы. Лишайники и океанический планктон, банальная плесень, бактерии оказывают на природу больш в миллиарды раз влияние, чем человеческая деятельность. Да взорвав хоть десятикратно от имеющизся всех ядерных запасов человечества, для планеты и жизни на ней это будет не более чем пук в трамвае. Изменения будут всегда, а это всего лишь один битый стакаг планеты — цивмлизация глупых людишек. Да современное человечество настолько уязвимо (в своей наивности и глупости), что перебои с электричеством могут вызвать гибель миллионов людей, или резкое изменение температуры на десяток градусов приведёт к вымиранию цивилизаторов (а это происходит постоянно с интервалами сотни тысяч лет), но не по причинеработе пачкунов-ТНК (ДЕМАГОГИЯ ЭТО, А НЕ НАУКА). Короче, статья про "дайте денег", на правах рекламы. Люди, ковыряясь в заду, зарабатывают себе на жизнь, особо не заморачиваясь о потомках. 
| 0 Чтобы взлететь с Земли строят космодромы!А чтобы улететь с Луны,ничего строить не надо! Странно? Нет? Раскрыть всю ветку (2 сообщений в ветке) 
| 0 Пионер, Вы себе ник выбрали негодный, пионеры в СССР знали ответ на такой вопрос. Лунная гравитация составляет 0,17g, плюс отсутствие плотных слоёв атмосферы, да и просто атмосферы. 
| 0 Пионер, есть легенда, что американцы было таки на Луне.... так вот, космодромом для их обратного взлёта служил брошенный там кусок посадочного модуля....это, понятно, легенда....но в ней есть здравые зёрна: отсутствие воздуха и малая тяга двигателя делают ненужным стартовый стол с газоотводным каналом, не нужны осветительные мачты для кинофотофиксации, топливо и окислитель привезены с собой... лифтовое оборудование для обслуги ракеты и загрузки космонавтов - не нужно...., соответственно, не нужно "обслуга" и "быт" для неё.... правда, в легенде о полёте есть других "сказочных мест", почитайте на досуге....
Показать новые комментарии (0)Paranoidd
Alexxandro
manavers64
W - tmb
liova01
W - tmb
Ретро Град
liova01
fatrat
liova01
Muspell
БЧ2
Чтоб я так жил
Пионер
POLЯRNIK
zif.samarkandskiy
в ответ(Показать комментарийСкрыть комментарий)