Fusion - гэта Святы Грааль чыстай энергіі, і ён толькі што зрабіў вялікі прарыў

Навукоўцы з Лівермарскай нацыянальнай лабараторыі імя Лоўрэнса ў Каліфорніі зрабілі важны крок прарыў у тэхналогіі ядзернага сінтэзу, якая выкарыстоўвае энергію, якая вызваляецца, калі два атамы вадароду зліваюцца разам для атрымання гелія. 5 снежня яны дасягнулі так званага «запальвання», што азначае, што ў выніку тэрмаядзернай рэакцыі было выпрацавана больш энергіі, чым было неабходна, каб рэакцыя адбылася. Гэта важны крок наперад для таго, што можа стаць адной з самых важных крыніц чыстай энергіі ў будучыні.

Паспяховы эксперымент адбыўся ў Нацыянальнай фабрыцы запальвання ў Лівермары, штат Каліфорнія, дзе знаходзіцца найбуйнейшая ў свеце ўстаноўка лазернага тэрмаядзернага сінтэзу. Раней у гэтым месяцы лазеры былі накіраваны на малюсенькі залаты цыліндр, які змяшчае сферычны алмаз, унутры якога знаходзяцца ізатопы вадароду дэйтэрый і трыцій. Іх награвалі пры экстрэмальных тэмпературах, пакуль яны не аб'ядналіся, каб атрымаць гелій.

Гэты працэс злучэння двух або больш атамных ядраў у адзінае больш цяжкае ядро ​​вызваляе энергію, якую потым можна выкарыстоўваць для выпрацоўкі электрычнасці. Тэрмаядзерны ядзер найбольш вядомы тым, што забяспечвае энергіяй сонца і іншыя зоркі, але ў будучыні ён таксама можа быць выкарыстаны для задавальнення большасці нашых энергетычных патрэб тут, на зямлі. Верагодна, гэта адзіная форма чыстай энергіі на гарызонце прама цяпер, якая мае патэнцыял, каб па-сапраўднаму рэвалюцыянізаваць наша выкарыстанне энергіі, забяспечваючы амаль бязмежныя багацце энергіі.

Гэта першы вядомы выпадак узгарання - вылучэнне больш энергіі, чым пайшло на рэакцыю. Нягледзячы на ​​прарыў, ёсць шэраг праблем, якія трэба будзе пераадолець, перш чым электрычнасць у вашым доме паступіць з ядзернай электрастанцыі.

Першы - гэта тэхналагічныя праблемы. Аб'ект NIF па-ранейшаму выкарыстоўвае больш энергіі з сеткі, чым атрымлівае назад з пункту гледжання энергіі ад рэакцыі. Гэта давядзецца змяніць, а значыць, эфектыўнасць усёй аперацыі павялічыцца на парадкі. Запальванне - гэта толькі першы крок да камерцыйнай жыццяздольнасці. Каб тэрмаядзерны ядзер стаў практычнай рэальнасцю, рэакцыя павінна стаць сапраўды самападтрымліваючай, бо адна рэакцыя тэрмаядзернага сінтэзу забяспечвае іншую і іншую.

Тады ёсць кошт. Трыцій у прыватнасці, з'яўляецца дарагім і дэфіцытным, і гэтыя матэрыялы нават не ўлічваюць кошт будаўніцтва тэрмаядзернага аб'екта. Больш за тое, незразумела, які падыход з'яўляецца найлепшым спосабам стварэння ланцуговай рэакцыі тэрмаядзернага сінтэзу. Лазеры - гэта толькі адзін з метадаў барацьбы з рэакцыяй, якая можа дасягаць тэмпературы ў мільёны градусаў Цэльсія. Магніты - яшчэ адзін распаўсюджаны метад, які выкарыстоўваецца для стварэння магутнага магнітнага поля, якое ўтрымлівае гарачую плазму, калі яна круціцца вакол вакуумнай камеры, званай токамак. Велізарная разнастайнасць розных метадаў зліцця сведчыць аб неабходнасці больш эксперыментаў.

Нават самыя аптымістычныя прагнозы заключаюцца ў тым, што тэрмаядзерная ўстаноўка не запрацуе раней за 2030-я гады. Людзі Міністэрства энергетыкі кажуць, што гэта будзе "дзесяцігоддзі», перш чым камерцыйнае зліццё стане рэальнасцю. Тым не менш, Міністэрства энергетыкі спадзяецца запусціць пілотны завод да пачатку 2030-х гадоў, а сапраўднае можа з'явіцца неўзабаве пасля гэтага.

Аднак змяненне клімату ўжо з'яўляецца сур'ёзнай праблемай, як і яго наступствы адчувацца вакол свету. Рашэннем можа стаць буйны прарыў у тэрмаядзерным працэсе, але скептыкі маюць рацыю, калі адзначаюць, што спецыялісты Масачусецкага тэхналагічнага інстытута і Каліфарнійскага тэхналагічнага інстытута проста не рухаюцца дастаткова хутка. Свет чакае іх, затаіўшы дыханне. Ці могуць яны ператварыць фігурную салому ў золата? Толькі час пакажа, але я, напрыклад, веру, што ў іх ёсць усё неабходнае для гэтага.