Termonükleer enerji: durum ve beklentiler

Makale, şimdiye kadar kontrollü termonükleer füzyonun endüstriyel uygulama bulamamasının nedenlerini tartışıyor.

Geçen yüzyılın ellili zamanlarında, güçlü patlamalar Dünya'yı sarstı füzyon bombalarıhuzurlu kullanımdan önce gibi görünüyordu nükleer füzyon enerjisi çok az şey kaldı: bir ya da yirmi yıl. Böyle bir iyimserlik için nedenler vardı: Atom bombasının kullanıldığı andan elektrik üreten reaktörün oluşturulmasına kadar sadece 10 yıl geçti.

Ama engelleme görevi nükleer birleşme alışılmadık derecede karmaşık olduğu ortaya çıktı. Yıllar birbiri ardına geçti ve sınırsız enerji rezervine erişim asla sağlanamadı. Bu süre zarfında insanlık, fosil kaynakları yakıp, atmosferi emisyonlarla kirletti ve sera gazlarıyla aşırı ısındı. Çernobil ve Fukuşima-1'deki felaketler nükleer enerjiyi gözden düşürdü.

İnsanlığa enerji sağlama sorununu sonsuza dek kaldırabilecek böyle umut verici ve güvenli bir füzyon sürecine hakim olmamızı ne engelledi?

Başlangıçta, reaksiyonun gerçekleşmesi için, hidrojen çekirdeklerini öyle sıkı bir şekilde bir araya getirmenin gerekli olduğu açıktı ki, nükleer kuvvetler yeni bir elementin çekirdeğini oluşturabilir - helyum önemli miktarda enerji açığa çıkardı. Ancak hidrojen çekirdekleri birbirlerinden elektriksel kuvvetlerle itilir. Kontrollü termonükleer reaksiyonun başladığı sıcaklık ve basınçların değerlendirilmesi, hiçbir malzemenin bu tür sıcaklıklara dayanamayacağını gösterdi.

Aynı nedenlerden ötürü, hidrojenin izotopu olan saf döteryum reddedildi. Milyarlarca dolar ve on yıllarca zaman harcadıktan sonra, bilim adamları termonükleer alevi çok kısa bir süre için tutuştular. Füzyon plazmasını uzun süre nasıl tutacağını öğrenmek için kalır. Bilgisayar modellemesinden gerçek bir reaktörün inşasına geçmek gerekiyordu.

Bu aşamada, ayrı bir devletin çabalarının ve kaynaklarının pilot ve pilot tesislerin inşası ve işletilmesi için yeterli olmayacağı anlaşıldı. Uluslararası işbirliği çerçevesinde, 14 milyar dolardan fazla bir deneysel termonükleer reaktör projesi uygulamaya karar verildi.

Ancak 1996'da ABD katılımını ve buna bağlı olarak projenin finansmanını durdurdu. Bir süre, uygulama Kanada, Japonya ve Avrupa pahasına gitti, ancak asla reaktörün inşasına gelmedi.

İkinci proje, ayrıca uluslararası, Fransa'da uygulanmaktadır. Uzun süreli plazma hapsi, manyetik alanın özel bir formu nedeniyle - bir şişe şeklinde ortaya çıkar. Bu yöntemin temeli Sovyet fizikçileri tarafından atıldı. ilk "Tokamak" tipi montaj çıkışa plazmayı tutuşturmak ve tutmak için harcanan enerjiden daha fazla enerji vermelidir.

2012 yılına kadar, reaktörün kurulumu tamamlanmış olmalıdır, ancak başarılı bir çalışma hakkında bilgi yoktur. Belki de son yıllardaki ekonomik kargaşa, bilim adamlarının planlarında düzenlemeler yaptı.

Kontrollü füzyona ulaşmada zorluklar sözde hakkında çok spekülasyon ve yanlış raporlar ortaya çıktı "Soğuk" termonükleer füzyon reaksiyonu. Henüz hiçbir fiziksel yetenek veya yasa bulunamamasına rağmen, birçok araştırmacı varlığını iddia ediyor. Sonuçta, riskler çok yüksek: bilim adamları için Nobel ödüllerinden, bu teknolojiye hakim olan ve enerji bolluğuna erişen devletin jeopolitik hakimiyetine kadar.

Ancak bu tür her mesaj abartılı veya açıkçası yanlıştır. Ciddi bilim adamları, şüphecilikle benzer bir reaksiyonun varlığı ile ilgilidir.

Termonükleer reaktörlerin sentezine ve endüstriyel işletime başlamasına ilişkin gerçek olasılıklar 21. yüzyılın ortasına geri itilmektedir. Bu zamana kadar gerekli malzemeleri seçmek ve güvenli çalışmasını yapmak mümkün olacak. Bu reaktörler çok düşük yoğunluklu plazma ile çalışacağından, füzyon güç güvenliği nükleer santrallerden çok daha yüksek olacak.

Reaksiyon bölgesindeki herhangi bir ihlal derhal termonükleer alevi “söndürecektir”. Ancak güvenlik önlemleri ihmal edilmemelidir: reaktörlerin birim kapasitesi o kadar büyük olacaktır ki, ısı tahliye devrelerinde bile bir kaza hem mağdurlara hem de çevre kirliliğine yol açabilir. Kalan tek şey küçük: 30-40 yıl bekleyin ve enerji bolluğu çağını görün. Hayatta kalırsak, elbette.

Comments

[#1]

İçten yanmalı motorun prensibi: suyun hidrojen oksijene ayrışması, çıkış evrensel bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojendir.