Управляемый термоядерный синтез (УТС)
Если человечество сможет управлять термоядерным синтезом, в его руках окажется практически неисчерпаемый безотходный источник энергии. Мы уже имеем в огромных количествах необходимые для реакции элементы. Запасов дейтерия, содержащегося в Мировом океане в виде молекул и , хватит на сотни миллионов лет! А тритий можно получать облучением жидкого лития нейтронами в ядерном реакторе.
При УТС не образуются ядерные отходы, что является очень весомым преимуществом по сравнению с использованием энергии от деления тяжелых ядер. Поэтому не возникает опасности загрязнения окружающей среды. Однако ученым до сих пор не удалось осуществить термоядерную реакцию с освобождением достаточного количества энергии (напомним, что умы человечества бьются над этой проблемой уже больше пятидесяти лет!). Все, чего они пока что добились, - это осуществление синтеза ядер дейтерия и трития, в результате которого выделяемая энергия в сотни раз меньше, чем затрачиваемая! С какими же проблемами столкнулись физики-ядерщики?Дело в том, что для осуществления УТС необходима огромная скорость движения частиц и очень высокая температура. К тому же, если цепная реакция станет неуправляемой, это может привести к опаснейшему взрыву практически неограниченной мощности (взрыв водородной бомбы). Исследования по УТС проводятся в квазистационарных и импульсных системах. В первых (токамаки, стеллараторы, зеркальные ловушки и др.) удержание и термоизоляция плазмы осуществляются в магнитных полях различной конфигурации. Но пока ученым не удается провести удержание плазмы на достаточное для реакции время.Во втором случае плазма создается путем облучения крупинок дейтерия и трития сфокусированным излучением лазера или электронными пучками. При попадании в фокус пучка происходит последовательность термоядерных микровзрывов. Однако и тут возникает трудно разрешимая проблема: научным сотрудникам приходится полдня готовить реактор и расходовать большое количество дорогих материалов. Поэтому они могут осуществить такой микровзрыв лишь раз в день. По себестоимости это очень затратное занятие! Для того, чтобы вырабатывать более или менее сносный объем энергии, термоядерный синтез должен повторяться хотя бы два раза в минуту! И это еще не предел! На Солнце легкие ядра сталкиваются и синтезируются в гелий несколько раз в секунду!Да...ученым есть куда стремиться. Не так давно было завершено многолетнее, самое масштабное строительство за всю историю человечества – БАК (Большой адронный коллайдер). Над данным проектом трудились лучшие физики со всего мира, и скоро эта машина-гигант начнет функционировать! Он представляет собой огромный бублик, по которому навстречу друг другу будут пущены заряженные частицы. Ученые надеются, что при их столкновении произойдет чудо: мы станем свидетелями рождения звезды... Да-да! Звезда может родиться прямо на Земле, благодаря упорству человека! При удачном стечении обстоятельств мы сможем использовать энергию, которую будет вырабатывать маленькая звезда. Тогда можно будет забыть о нефти, угле, гидро- и атомных станциях! Ведь на нашей планете появится практически вечный источник энергии!
