35 лет назад академик Лев Андреевич Арцимович (1909–1973) сказал, что термоядерный реактор будет построен тогда, когда он будет нужен. Сейчас можно констатировать, что этот момент приблизился к нам «на расстояние вытянутой руки». Потому что при нынешнем уровне потребления энергии углеродосодержащего топлива в разведанных месторождениях (включая уголь) должно хватить на 40–50 лет. К сожалению, потребление постоянно возрастает, и возрастает, увы, не по линейному закону. Что же касается перспективы добычи нефти в Северном ледовитом океане, то она пока что куда более призрачна, чем запуск на Луне сети АЭС с последующей транспортировкой энергии на Землю при помощи лазерного луча.
В настоящий момент основные надежды на достижение управляемого термоядерного синтеза связаны с токамаком — реактором правильной геометрической формы (ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками — термин, предложенный Андреем Дмитриевичем Сахаровым (1921–1989) и Игорем Евгеньевичем Таммом (1895–1971), рассчитавшими и его первый проект). Первый токамак был создан под руководством Арцимовича в Институте ядерной энергии им. И.В.Курчатова в 1960-е годы. В его камере, заполненной смесью изотопов водорода, при температуре в сотни миллионов градусов происходила термоядерная реакция синтеза инертного газа гелия с выделением обладающих огромной энергией нейтронов.
Но с токамаками связана одна серьезная проблема: плазма, удерживаемая внутри тороидальной камеры магнитным полем, нестабильна. В процессе неконтролируемого дрейфа она «сползает» к внешним стенкам реактора, мгновенно охлаждается, и происходит «большой срыв» реакции. Сравнительно недавно время удержания плазмы составляло десятые доли секунды. Сейчас счет уже идет на секунды, и тем не менее на удержание плазмы приходится тратить почти столько же энергии, сколько производится. Рекорд пока принадлежит токамаку EAST китайского Института физики плазмы — 1,25:1.
Опираясь на эти обнадеживающие результаты, мировое научное сообщество строит во Франции грандиозный экспериментальный токамак ITER. Предполагается, что к 2015 году он будет выдавать мощность 1 ГВт при времени непрерывного горения плазмы более часа. Выходная мощность должна превышать затрачиваемую в 10–15 раз. Ну, а к 2030–2050 году на базе ITER будет создан прототип коммерческой термоядерной электростанции.В проекте стоимостью 13 миллиардов долларов принимают участие Евросоюз, Индия, КНР, Россия, США, Южная Корея и Япония.
Если Вам было интересно это прочитать - поделитесь пожалуйста в соцсетях!