Вход на сайт
Логин
Пароль
Регистрация на сайте!
Забыли пароль?
Поиск
ЭКОТЕХНОЛОГИИ
Ядерный синтез
ЭКОТЕХНОЛОГИИ >ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ >

Очень смелое технологическое решение предлагает более безопасный метод использования энергии атома,воспроизводя самой мощной космической силой на земле,при этом для генерирования практически непостижимых объемов энергии используется лишь крошечное количество топлива.

Профессор Крис Левелин Смитт руководит многомиллиардным экспериментальным проектом способным когда-нибудь освободить нас от ископаемых видов топлива и старомодной атомной энергии.Этот вариант называется синтез, ядерный синтез.

Snapshot008

Пятьдесят лет мечтой энергетиков были безопасные, экологически чистые, дешевые способы высвобождения огромных объемов энергии.Этот процесс зажигает солнце и все другие звезды Вселенной. Вопрос в том, сможем ли мы воспроизвести это космическое чудо у себя на земле.Задача состоит в том, чтобы заставить различные технологии и системы работать одновременно и проверить, возможно ли их надежное функционирование?

В английской глубинке в лаборатории джет международная группа ученых пытается воссоздать необычайную энергию солнца.

Snapshot009

Это такомаг - крупнейший прототип ядерного реактора в мире стоимостью полтора миллиарда долларов. Внутри этой камеры они пытаются овладеть энергией звезд.Такие звезды как наше Солнце сжигают водород в процессе гигантских реакций ядерного синтеза.Чтобы воссоздать синтез в лабораторных условиях,ученым нужны особые типы водорода, которые легче вступают в реакцию.Хорошая новость заключается в том, что источник этого топлива встречается повсеместно, даже у вас дома.Тритий, извлекаемый из лития,-распространенный металл, который используется в батареях.А дейтерий получают из обычной воды.Ученый-ядерщик Марк Бескенс уверен,что эти простые элементы - ключ к удовлетворению наших будующих потребностей в энергии.

Snapshot010

Возьмем литий, который можно найти в батарее ноутбука, ионно-литиевая батарея содержит около шести граммов лития.Если произвести из него тритий и объединить его с дейтерием,который легко добыть в ванне с водой,то вы получите достаточно топлива, чтобы на всю жизнь обеспечить среднего человека электричеством.В теории одного грузовика такого топлива хватит, чтобы на десять лет обеспечить экополис энергией.Кроме того, это означает меньше отходов атомной промышленности и лишь крошечную долю опасной радиоактивности.На атомных станциях остается много отходов,которые некоторое время остаются радиоактивными. Но запустить реакцию ядерного синтеза отнюдь не просто.

Snapshot011

Солнце-мощнейшая природная электростанция, это гигантский ядерный реактор.Он сделан из плазмы, раскаленного моря электрически заряженных частиц, по большей части водорода.В самом ядре гравитационные силы сминают плазму, разогревая ее до пятнадцати миллионов градусов Цельсия. В таких экстримальных условиях частицы водорода врезаются друг в друга и сливаются, образуя новый элемент - гелий и выбрасывая огромное количество энергии.

Snapshot012

Воссоздать этот процесс в том же масштабе на земле невозможно, поэтому ученым необходимо придумать что-то другое.Решение- нужно увеличить температуру и это задача такомако.Чтобы запустить реакцию ученые лаборатории джет доводят температуру до почти нереальных ста пятидесяти миллионов градусов Цельсия,что в десять раз горячее солнечного ядра.В джете достигли самой высокой температуры в солнечной системе.Поддерживать такую экстремальную высокую температуру невероятно сложная задача.Необходимо, чтобы плазма не соприкасалась с остальными деталями такомако. Если это произойдет ,тепловая энергия рассеется, а реактор остановится.Здесь плазма температурой около пятисот градусов, но выше не нагревается, потому что частицы плазмы ударяются о стенки и охлаждаются.

Snapshot013

Ученым удалось решить проблему с помощью другой основополагающей силы природы - магнетизма.Если все сделать как нужно, то вокруг трубки образуется магнитное поле и можно не допустить приближения частиц к стенкам.Так мы удерживаем плазму в термоядерном реакторе.Внутри такомако мощные электромагниты контролируют плазму, отталкивая ее от стенок камеры, благодаря чему поддерживается супервысокая температура, запускающая суперреакцию синтеза.Ученым джет удалось создать среду для ядерного синтеза, однако сам процесс еще требует усовершенствования.Наблюдение за процессом ведется из диспечерской, своеобразного окна в центр звезды.Ученые запускают гигантские магниты, вводят плазму и разжигают такомако.Разогретые до экстремальных температур, частицы плазмы мечутся со скоростью шестнадцать тысяч километров в секунду, ударяясь друг о друга и сливаясь.Как и на Солнце,в процессе образуется гелий и колоссальное количество тепловой энергии.Ядерный синтез на земле невероятное научное достижение способное навсегда изменить наше представление об атомной энергии.Но есть одна заминка.Через несколько секунд все прекращается.Удержание плазмы дает огромную нагрузку на катушки электромагнитов и если нагревать дальше, они расплавятся.Поэтому такомак может работать только тридцать секунд.ученые способны воспроизводить энергию звезды, но не в состоянии ее поддерживать.И пока реактор действует недостаточно, чтобы окупать потребляемую энергию.На сегодняшний день джет производит шестнадцать миллионов ватт термоядерной энергии в процессе чего поглощает около двадцати пяти миллионов ватт электричества.Для решения этой проблемы тридцать четыре страны вложили около тринадцати миллиардов долларов в проект итар - гигантский такомак в десять раз превышающий реактор джет.

Snapshot014

Супермощные магниты итара будут эффективнее удерживать тепло плазмы при более высоких температурах.В оборудовании для ядерного синтеза будущего мы будем использовать суперпроводящие электромагнитные катушки, не подверженные перегреву, которые не нужно будет охлаждать, поэтому реактор будет работать гораздо дольше, чем джет сейчас.Чтобы выйти на уровень самоокупаемости, итар должен вырабатывать в десять раз больше потребляемой энергии.По мнению ученых к 2050 году именно ядерный синтез будет питать энергией мировые мегаполисы.Возможно, лет через тридцать мы будем получать энергию и направлять ее в сеть.

ЛИТЕРАТУРА
В популярной форме описаны при
Описаны проблемы и методы созд