Несколько раз в день на несколько секунд деревня в сельском Оксфордшире становится самым жарким местом в солнечной системе. Калхэм с населением 450 человек является местом проведения самого мощного в мире эксперимента по термоядерному синтезу.
То, что ученые научились рассеивать тепло отработанной плазмы, показывает немалый прогресс в вопросе получения почти бесконечной чистой электроэнергии, пишет The Times. В теории, это может позволить создавать гораздо меньшие, но вместе с тем и более дешевые и эффективные установки для ядерного синтеза.
«Это успех в решении одной из самых серьезных проблем термоядерного синтеза», - сказал профессор Ян Чапман, исполнительный директор Управления по атомной энергии Великобритании. Развитый ядерный синтез является заветной целью человечества не только из-за того, что благодаря нему можно получать чистую энергию, но и потому, что это очень прибыльная и экономически эффективная технология.
Именно на основе процесса ядерного синтеза существует и «работает» Солнце. В отличие от технологии ядерного распада, используемой на современных атомных электростанциях, синтез подразумевает соединение, а не расщепление атомов. Это приводит к почти полному отсутствию радиоактивных отходов. Однако для работы этой технологии требуется поддерживать температуру выше 100 миллионов градусов.
Рано или поздно, часть этой перегретой плазмы должна куда-то уходить. И в процессе выброса, если не успеть рассеять тепло, плазма может очень быстро проникнуть (даже, скорее, «прорваться») сквозь любой компонент.
Это одна из причин, почему главный в мире прототип термоядерного реактора - Iter, расположенный на юге Франции, - он очень большой. Ученые уверены, что уже в этом десятилетии Iter сможет производить в десять раз больше энергии, чем требуется для его работы.
Если получится сделать реактор меньше, то он станет и дешевле. Реакторы меньшего размера имеют важное преимущество: на них для удержания плазмы также требуется применять меньшие магниты. Однако главная загвоздка заключалась в выхлопах синтеза, которые в более компактных установках вынуждены распределяться по гораздо меньшей площади.
И Чапмен полагает, что эта проблема решена. Недавно разработанное устройство отвода Super X, использует для направления выхлопа по постоянно расширяющейся спирали магниты иного типа, обеспечивая «коридор» в 20 метров, при проходе через который выхлопы теряют тепло. Так, выходная мощность реактора становится к ближе к мощности двигателя автомобиля, а не ракеты (как было раньше).
Есть множество других проблем, которые необходимо решить, прежде чем технологию можно будет использовать в рабочем реакторе. Термоядерная электростанция станет одной из самых сложных машин, когда-либо построенных человечеством. Она будет не просто безопасно удерживать плазму, но и генерировать собственное топливо. На таком объекте будут использоваться роботы, поскольку люди не смогут войти в камеру синтеза после ее запуска в работу.
Однако, как сказал Чапмен, у человечества нет иного выбора, кроме как заставить эту технологию работать. Большая часть мира стремится установить нулевые выбросы углекислого газа к 2050 году. «Мы радикально недооцениваем масштаб и сложность этой задачи», - сказал ученый. «Это грандиозный вызов человечеству».
