Про термоядерный синтез и почему так знаменателен сегодняшний старт строительства первого термоядерного реактора
Если пропустили, то вчера во Франции заложили термоядерный реактор. ИТЭР (ITER — международный термоядерный экспериментальный реактор). Строят-то его уже давно, но вот, наконец-таки приступили к главной части. В чем суть события? Почему велико его значение? Начну издалека.
Когда один ученый (этим ученым был Альберт Эйнштейн) представил человечеству формулу «е равно эмцэ квадрат» (где E — это энергия, M — масса, а C — скорость распространения электромагнитных волн в вакууме), это значило 2 вещи:
1) Масса некоторых тяжелых атомных ядер больше, чем сумма масс составляющих его частиц, а значит, расщепив ядро, можно получить энергию.
2) Масса некоторых легких атомных ядер меньше суммы составляющих частиц, а значит, можно получить энергию, соединив части в целое.
Так космологически сложилось, что разница масс в первом случае меньше, чем во втором, а значит, синтез ядер дает больше энергии, чем распад. Проблема в том, что и управлять процессом синтеза оказалось неимоверно сложнее, чем распадом.
Тяжелые ядра имеют свойство распадаться сами, им надо только помочь в некоторой степени. А вот соединяться ядра сами по себе не стремятся. Это происходит только при огромной температуре и/или огромном давлении.
Поэтому после изобретения ядерной бомбы буквально через несколько лет были созданы мирные атомные реакторы. Довольно-таки управляемые. А вот после создания термоядерной бомбы прошли уже десятилетия, а «мирного термояда» нет как нет.
Ну то есть управляемый синтез разными способами осуществляется уже давно. Просто на него тратится больше энергии, чем в процессе вырабатывается. Тут нужна «некоторая критическая черта», за которую надо перейти, чтобы появился экономический смысл.
Почему так сложно? И объяснить тоже сложно.
Упомяну лишь пару причин.
Вышеупомянутая температура. Если вам кто-то начинает залечивать про холодный термоядерный синтез (который в пещере у террористов якобы смогли в первом «Железном человеке» создать Тони Старк и тот, ближневосточный ученый, помните его?), сразу бейте его в морду (в иносказательном смысле, мы не призываем к насилию). То есть газ, в данном случае изотопы водорода, хотя можно и изотопы гелия, надо нагреть на миллионы градусов. С одной стороны, такую температуру легко достигнуть в задницах людей, начав в комментариях спор о политике. Но газ до такой температуры нагреть — нетривиальная задача.
Но еще сложнее удержать эту плазму. Ведь с такой температурой все, чего она коснется, испарится быстрее, чем партнер из тиндера по утру. Для решения этой задачи в Союзе еще давным-давно предложили использовать токамак — ТОроидальную КАмеру с МАгнитными Катушками. Это значит похожий не на бога Тора, а на бублик, электромагнит. В котором плазму можно удерживать и разгонять по кругу.
ИТЭР — это как раз такая попытка. Решить эти две проблемы и сотни других. Из-за вышесказанного, это не только сложно, но и, следовательно, дорого. Вся Европа вместе осиливает лишь 45% затрат. Россия, США, Индия, Китай «скидываются» по 9%.
Игра стоит свеч
В принципе, в будущем, если мы научимся передавать электричество на большие расстояния без таких потерь, как сейчас, вполне можно будет вообще создать одну, хоть и огромную, (ну максимум несколько) термоядерную электростанцию, чтобы обеспечить энергией всю планету. Настолько это мощный источник энергии. 2-3 граммов топлива хватит, чтобы выдать 500 мегаватт. Если бессовестно грубо округлять (исключительно, чтобы цифры не были для вас пустыми), то одного мегаватта хватает на обеспечение электричеством тысячи человек.
Наука будущего — это слишком сложно и дорого, чтобы кто-то потянул в одного. Так что мир во всем мире рано или поздно на планете обеспечит именно наука. А на таких проектах как МКС, Большой адронный коллайдер и ИТЕР мы и тренируемся жить по заветам кота Леопольда: дружно.
Читайте наши другие посты и канал в телеграм: t.me/black_sci
- Кстати, тайна Атлантиды на самом деле уже раскрыта. Убедитесь тут.
- Что такое митохондрии на самом деле? Читайте здесь.
