Доля
термоядерного синтезу
Віктор Лаврус
Ідея створення
термоядерного реактора зародилася в 1950-х роках. Тоді від неї було вирішено
відмовитися, оскільки вчені були не в змозі вирішити безліч технічних
проблем. Минуло кілька десятиліть раніше, ніж вченим вдалося «примусити»
реактор провести хоч скільки-небудь термоядерної енергії.
Схема
Міжнародного термоядерного реактора (ІТЕР)
Рішення про
проектуванні Міжнародного термоядерного реактора (ІТЕР) було прийнято в
Женеві в 1985 році. У проекті беруть участь СРСР, Японія, США, об'єднана Європа
і Канада [1]. Після 1991 року до учасників приєднався Казахстан. За 10 років
багато елементів майбутнього реактора вдалося виготовити на військово-промислових
підприємствах розвинених країн. Наприклад, у Японії розробили унікальну систему
роботів, здатних працювати всередині реактора. У Росії створили віртуальний
варіант установки [2].
У 1998 році США
з політичних мотивів припинили фінансування своєї участі в проекті.
Після того, як до влади в країні прийшли республіканці, а в Каліфорнії почалися
відключення електроенергії [3, 4], адміністрація Буша оголосила про
збільшення вкладень в енергетику. Брати участь у міжнародному проекті США не
мали намір і займалися власним термоядерним проектом. На початку 2002 року
радник президента Буша з технологій Джон МарбургерIII заявив, що США
передумали і мають намір повернутися в проект [5, 6].
Проект по числу
учасників порівняємо з іншим найбільшим міжнародним науковим проектом --
Міжнародної космічної станції. Вартість ІТЕР, перш за що досягала 8
мільярдів доларів, потім склала менше 4 мільярдів. В результаті виходу з
числа учасників Сполучених Штатів було вирішено зменшити потужність реактора з
1,5 ГВт до 500МВт. Відповідно «схудла» і ціна проекту.
У червні 2002
року в російській столиці відбувся симпозіум «Дні ІТЕР в Москві». На ньому
обговорювалися теоретичні, практичні та організаційні проблеми відродження
проекту, успіх якого здатна змінити долю людства і дати йому новий
вид енергії, щодо ефективності і економічності порівнянний тільки з енергією
Сонця [7].
Якщо учасники
домовляться про місце будівництва станції та про початок її будівництва, то, за
прогнозом академіка Веліхово, до 2010 року буде отримана перша плазма. Тоді
можна буде приступати до будівництва першої термоядерної електростанції,
яка, за сприятливого збігу обставин, може дати перший струм в 2030
році.
У грудні 2003
року вчені, які беруть участь у проекті ІТЕР, зібралися у Вашингтоні, щоб
остаточно визначити місце його майбутнього будівництва. Агентство новин
ФрансПресс передало з посиланням на одного з учасників зустрічі, що прийняття
рішення перенесено на 2004 рік [8]. Чергові переговори з цього проекту
пройдуть у травні 2004 року у Відні. Реактор почнуть створювати в 2006 році і
планують запустити в 2014.
Принцип
роботи
Термоядерний
синтез * - це дешевий та екологічно безпечний спосіб видобутку енергії. На
Сонце вже мільярди років відбувається некерований термоядерний синтез - з
важкого ізотопу водню дейтерію утворюється гелій. При цьому виділяється
колосальну кількість енергії. Проте на Землі люди поки що не навчилися керувати
подібними реакціями.
Плазма в
термоядерний реактор
Як
палива в реакторі ІТЕР використовуватимуться ізотопи водню. У ході
термоядерної реакції енергія виділяється при з'єднанні легких атомів у більш
важкі. Щоб досягти цього, необхідно розігріти газ до температури понад
100 мільйонів градусів - набагато вище температури в центрі Сонця. Газ при
такій температурі перетворюється на плазму. Атоми ізотопів водню при цьому
зливаються, перетворюючись в атоми гелію з виділенням великої кількості
нейтронів. Електростанція, що працює на цьому принципі, використовуватиме
енергію нейтронів, уповільнює шаром щільної речовини (літію) [9].
Термоядерний
синтез, науково-технічна проблема здійснення синтезу легких ядер з метою
виробництва енергії. Вирішення проблеми буде досягнуто в плазмі при
температурі Т> 108К і виконання критерію Лоусона (n
