В рамках обзора перспективных источников энергии, которые в скором времени могут стать основой мировой энергетики, особое внимание заслуживает направление ядерного синтеза. Ученые по всему миру активно работают над созданием технологий управляемого термоядерного синтеза, который обещает стать экологически чистым и практически неиссякаемым источником энергии.
Суть управляемого ядерного синтеза
Управляемый ядерный синтез — это процесс, в ходе которого более легкие атомные ядра, такие как изотопы водорода, объединяются (синтезируются) в более тяжелые ядра, например, гелий. При этом высвобождается колоссальное количество энергии, аналогичное процессам, происходящим в недрах звезд, включая наше Солнце. В отличие от традиционной ядерной энергетики, основанной на делении тяжелых ядер, синтез предлагает принципиально иной, более безопасный и эффективный путь генерации энергии.
Потенциал этого метода настолько велик, что стимулировал беспрецедентное международное сотрудничество. Ярким примером является проект Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР), строящегося на юге Франции. Это глобальная инициатива, объединяющая научные и финансовые ресурсы таких участников, как Европейский союз, Индия, Китай, Южная Корея, Япония, Россия и США.
Как отмечают эксперты: MIT: ядерная энергия является неотъемлемой частью будущего энергетики с низким содержанием углерода.
Масштаб проекта отражает его сложность и важность: первоначальная смета оценивалась в 12 миллиардов долларов.Вопросы безопасности термоядерного реактора
С точки зрения радиационной безопасности термоядерный реактор принципиально отличается от реакторов на делении. Риск неконтролируемой цепной реакции и крупномасштабного выброса радиоактивных материалов здесь сведен к минимуму. Энергия, которая теоретически может высвободиться при аварии, на несколько порядков меньше.
При проектировании ИТЭР активно используются материалы, уже проверенные в атомной энергетике. Это позволяет прогнозировать и контролировать уровень наведенной радиоактивности, делая его относительно низким.
Согласно расчетам и моделям, даже в гипотетических аварийных сценариях выбросы радиоактивных веществ не будут представлять угрозы для населения близлежащих территорий и не потребуют проведения эвакуационных мероприятий.
Ключевые преимущества термоядерной энергетики
- Неисчерпаемое топливо: основным топливом для синтеза служат изотопы водорода — дейтерий и тритий. Дейтерий можно извлекать из обычной морской воды в практически неограниченных количествах, что исключает зависимость от географически локализованных ресурсов.
- Высокая внутренняя безопасность: физика процесса синтеза такова, что вероятность взрывного роста мощности реакции крайне мала. При нарушении условий плазма просто гаснет.
- Экологическая чистота: процесс не производит парниковых газов или других продуктов сгорания.
- Меньше долгоживущих отходов: радиоактивные отходы термоядерного реактора имеют значительно более короткий период полураспада (порядка 100 лет) по сравнению с отходами реакторов деления, которые опасны тысячелетиями.
Первую плазму на реакторе ИТЭР планируется получить уже в 2025 году, что станет историческим шагом в освоении энергии звезд на Земле.
Если вам интересна тема будущего энергетики, ставьте лайк и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые материалы.Делитесь своими мыслями в комментариях и социальных сетях, задавайте вопросы и предлагайте темы для следующих статей.Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Источники энергии будущего: Ядерный синтез.