Този сайт използва „бисквитки“ (cookies). Разглеждайки съдържанието на сайта, Вие се съгласявате с използването на „бисквитки“. Повече информация тук.

Разбрах

Стаята, която е по-гореща от Слънцето

Ядреният синтез може да се окаже един от пътищата към зеления преход
Ядреният синтез може да се окаже един от пътищата към зеления преход

Рано или късно светът ще трябва да се подготви за бъдеще без енергия от изкопаеми горива и невъзобновяеми източници. Неизбежно е.

Затова и от десетилетия насам наука и бизнес търсят решения за бъдещето на човечеството.

Едно от местата, където това се случва, е малкото градче Дидкот в южната част на Великобритания. Там се намира лабораторията на енергийната компания Tokamak Energie, която буквално е създала най-горещото помещение на нашата планета.

Естествено, не става въпрос за обикновена стая, а за специален реактор за извършване на процеса ядрен синтез, който включва достигане до температура от 100 милиона градуса по Целзий - над три пъти по-висока от температурата в ядрото на Слънцето. Целта на учените е буквално да изстрелят 140 000 ампера електричество в облак водород и така да нагреят и компресират неговите атоми, че в крайна сметка да се отдели огромно количество енергия.

Реално това е ядреният синтез, който захранва Слънцето и звездите по принцип. И докато вероятността Дидкот да се превърне в център на Слънчевата система е малка, то резултатите, получени в лабораторията, могат да бъдат част от следващата енергийна революция.

Целият процес се случва в специално устройство (наречено токамак), използващо мощно магнитно поле, което задържа вихрещия се водороден облак и нагрятата до абсурдно голяма температура плазма да не докоснат стените на реактора, които биха се разтопили мигновено.

Досега съществуващата ядрена енергия разчита на процесът делене. Той е противоположен на синтеза и при него тежък химичен елемент (най-често уран) се разделя, за да произведе по-леки. Синтезът, от своя страна работи, като комбинира два леки елемента, за да направи по-тежък.

Хубавото в случая е, че при синтезът няма опасност от критична верижна реакция като тази от Чернобил, а от целия процес не се отделят опасни и смъртоносни радиоактивни отпадъци.

Големият проблем обаче е, че науката все още е далеч от постигането на целта енергията, отделена чрез синтез, да надвишава тази, която се използва за стартиране на реакцията. Друго предизвикателство е възможността експериментът да се пресъздаде няколко пъти в секунда, за да се получи постоянен източник на енергия.

Вече над пет десетилетия се правят опити в тази посока, но напредъкът е труден и бавен.

Все пак тази година американски учени от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" съумяват да постигнат пробив чрез тяхното устройство National Ignition Facility (NIF). То използва свръхмощен лазер, който нагрява и компресира капсула с размер на малко зърно, съдържащо водород.

При експеримент от 8 август тази година, като резултат от процеса, е получена около 70% от лазерната енергия, доставена в горивната капсула. А това е осем пъти повече от предишната най-висока стойност на добита енергия от NIF.

Учените там също вярват, че са постигнали нещо, наречено "изгаряща плазма", където самите реакции на синтез се самоподдържат и осигуряват топлината за още повече синтез и енергия.

NIF и проекта в Дидкот са само част от множеството подобни, насочени към напредване на изследванията на синтеза. Най-големият обаче е многомилиардният ITER, който се строи в момента във Франция.

Става въпрос за наистина гигантски международен мегапроект с участието на 35 държави, чието начало може да се проследи далеч назад през 80-те и преговори между Роналд Рейгън и Михаил Горбачов. Толкова е сложен, че планирането отнема десетилетия, а самият строеж е започнат едва през 2013 г., като се очаква да бъде напълно завършен и функционален към края на 2025 г.

Само за сравнение, проектът "Манхатън" за разработване на първото в света ядрено оръжие продължава само 6 години.

ITER ще възприеме технологията, която се използва в Дидкот, но в много по-голям мащаб.

За разлика от лазерния лъч на NIF, тук ще се разчита на огромни магнитни полета. По принцип целта е електроцентралата до 2035 г. да започне да произвежда 500MW електрическо и така да демонстрира научните и технически възможности на термоядрената енергетика, за да бъде направен прехода от настоящите токамак малки експерименти до първата работеща електроцентрала от подобен тип.

Ако всичко това се окаже успешно, то в близките десетилетия можем да видим цяло едно съзвездие от малки слънца на Земята.

В по-широк план ядреният синтез може да се превърне в един от пътищата към зеления преход, наред с естествените източници като слънчева, вятърна и водна енергия.

   

Най-четените