Problemy rozwoju energii syntezy jądrowej

Sen o obfitości energii od ponad pół wieku podnieca świadomość nie tylko specjalistów, ale także zwykłych ludzi. Każdego roku zapotrzebowanie na energię rośnie, a koszty zasobów kopalnych również rosną. A czas się zbliża, gdy wyczerpią się zasoby nieodnawialne. Co zatem zrobi ludzkość, zepsuta przez dostępność zasobów elektrycznych, cieplnych i innych rodzajów energii?

Około dwa wieki temu, kiedy pierwsze studnie otworzyły dostęp do podziemnych magazynów paliwa węglowodorowego, niewiele osób zastanawiało się, jak szybko mogą wyschnąć. Jednak gwałtowne wykorzystywanie paliw kopalnych, oprócz zaspokojenia ludzkich potrzeb energetycznych, doprowadziło do potwornego zanieczyszczenia środowiska i postawiło ludzkość na krawędzi przetrwania. Nadszedł czas, aby pilnie poszukać zamiennika surowców kopalnych, aby wykorzystać odnawialne źródła energii.

Ale musisz tylko podnieść głowę, spojrzeć na Słońce, a oto niewyczerpane źródło energii. Jest to energia termojądrowej fuzji jasnych jąder. Po pierwszych próbach bomb wodorowych wśród fizyków zapanowała euforia wszechmocy: jeden wysiłek, a reakcje termojądrowe zostałyby oddane w ręce ludzkości. Ale minęło ponad pół wieku, a problem kontrolowanej syntezy nie został jeszcze rozwiązany.

Co utrudnia realizację marzenia kilku pokoleń fizyków? W końcu reakcje syntezy jądrowej są najczęstszymi procesami we Wszechświecie, które z powodzeniem działają w trzewiach gwiazd od ponad dziesięciu miliardów lat.

Jednak odtworzenie na Ziemi procesów zachodzących w gwiazdach okazało się niezwykle trudne. Temperatura stu milionów stopni i ciśnienie setek tysięcy atmosfer - w tych warunkach jądra wodoru mogą być zebrane razem, aby siły jądrowe zaczęły działać i uwolniona została energia.

Dziesięciolecia ciężkiej pracy i wydane miliardy dolarów zbliżyły się do zbudowania eksperymentalnych obiektów, w których będzie można zapalić małe słońca.

Ale na rozwiązanie czeka ogromna liczba problemów technicznych. Nie wystarczy zapalić i stabilnie podtrzymać palenie płomienia termojądrowego. W końcu nadal konieczne jest przekierowywanie energii z plazmy o temperaturze dziesiątek milionów stopni. Jaki płyn chłodzący może odbierać i przesyłać taką ilość energii?

I wciąż jest wiele takich pytań. Aż do momentu, gdy gorąca para kręci turbiną generatora, a prąd generowany przez stację termojądrową przepływa przez przewody, minie ponad dekada. Niektórzy sceptycy przewidują, że energia fuzji jąder lekkich nigdy nie będzie mogła zostać wykorzystana. Zasoby finansowe i intelektualne powinny być przeznaczone na rozwój innych źródeł energii: energia geotermalna, fala pływowa lub energia wiatru.

Oprócz trudności technicznych nie należy lekceważyć bezpieczeństwa reaktorów termojądrowych. Pomimo swojej atrakcyjności i stosowania stosunkowo bezpiecznych surowców w postaci deuteru i litu sam proces syntezy jądrowej towarzyszy uwolnieniu energii w postaci twardego promieniowania.

Absorpcja promieniowania może powodować indukowane promieniowanie w materiałach konstrukcyjnych reaktora. Reaktory zostaną zbudowane z dużą pojemnością jednostkową, więc w nagłych przypadkach natychmiastowe uwolnienie nawet zwykłej energii cieplnej może mieć katastrofalne konsekwencje.

Ale wszystkie te problemy fizyki i inżyniera są dobrze świadome. Brakuje jednej rzeczy: równomiernego uświadomienia sobie nieuchronności nadchodzącego „głodu” energetycznego i dobrej woli rządów wiodących krajów uprzemysłowionych.

Ogromne kwoty zostały wydane i są wydawane na tworzenie nowych rodzajów broni.Gdyby fundusze te miały na celu rozwiązanie problemów energetycznych ludzkości, możliwe jest, że już dziś wykorzystaliśmy energię termojądrową.