Здравствуйте, уважаемые читатели. Мы уже привыкли к уровню комфорта, который создает нам электроэнергия. Как известно, сегодня ее получают несколькими путями, а именно, за счет использования силы воды, благодаря сжиганию углеводородного топлива и путем расщепления атомного ядра на АЭС. Есть еще ветряные, солнечные и приливные электростанции, но их доля в общем количестве вырабатываемой электроэнергии невелика.
А что ждет нашу планету в будущем? Я решил узнать об этом из открытых источников и выяснил, что наиболее перспективным считается использование энергии термоядерного синтеза.
Вы можете спросить, зачем это нужно. От добра добра не ищут. Последние события показывают, что зависимость от углеводородного сырья может привести к очень серьезным проблемам. Ведь в одних странах ископаемого топлива много, тогда как в других его мало или нет вовсе, а энергии они потребляют огромное количество.
К тому же запасы полезных ископаемых конечны. Плюс загрязнение окружающей среды, которое уже имеет необратимые последствия. Плюс стоимость энергии. А еще отходы, которые приходится куда-то девать. С радиоактивными дело обстоит особенно сложно.
Поэту человечеству нужен дешевый, экологически чистый и, желательно, безотходный источник энергии. Выходом является использование энергии управляемого термоядерного синтеза, который обладает всеми этими положительными качествами. В качестве топлива используются не углероды и радиоактивные тяжелые металлы, а водород и дейтерий. Все, казалось бы, хорошо, но до подчинения себе этой грозной силы человек еще далек.
Какие устройства нужны для управления термоядерным синтезом
Принцип работы устройств, нужных для получения энергии путем термоядерного синтеза, заключается в том, что необходимо в замкнутом пространстве нагреть плазму до гигантской температуры и удерживать ее в таком состоянии, как можно дольше. Установка для этого изобретена уже давно и называется «токомак». Это не просто красивое слово, а аббревиатура, расшифровывающаяся, как тороидальная камера с магнитными катушками.
Термин придумал ученик Курчатова Игорь Головин, с тех пор он используется в других странах. Над созданием эффективно работающего токомака в СССР работали, начиная с 50-х годов прошлого века. В конце 60-х удалось нагреть плазму до температуры +11 600 0000С. Это событие вдохновило физиков всего цивилизованного мира развивать данное направление.
Кратко о принципе работы токамака
Оказывается, нагреть плазму до температуры в сотни миллионов градусов не самое главное. Важно удержать ее в таком состоянии. Вы спросите, почему она не может расплавить стенки токамака? Это достигается благодаря электромагнитному полю, которое формируется внешним тороидальным и внутренним полоидальным полями тока, который одновременно разогревает плазму и поддерживает ее равновесное состояние в условиях вакуума.
Однако в ограниченном объеме долго удержать плазму не удается. Китайский токомак East может разогреть ее до температуры, превышающей таковую на поверхности Солнца в десять раз, то есть до +150 000 0000С, но поддерживать равновесное состояние больше ста с небольшим секунд пока не получается. Французы на токамаке West добились рекорда в шесть с лишним минут. Но этого катастрофически мало.
Перспективы создания искусственного Солнца
Мировая наука неуклонно движется к тому, что токомак, дающий безубыточную и безотходную энергию, будет построен. Наибольших успехов в создании рукотворного Солнца добились китайские ученые.
Сегодня над решением проблемы работают физики всех ведущих держав мира. Даже Россия каким-то образом участвует в проекте, получившем название ITER. Бюджет создания сверхмощного токомака составляет 22 миллиарда евро. Его разработка началась в 2013 году, а запуск намечен на 2035 год. Если он будет успешным, наступит эра всеобщего благоденствия, если, конечно, человечество само себе не испортит радужные перспективы.
Если статья вам понравилась, ставьте лайки и оставляйте комментарии.