Top

Как “построить звезду” на Земле

Профессор физики Брайан Кокс решил рассмотреть разные способы создания ядерного синтеза. О результатах своих изысканий он рассказывает в телевизионной программе Би-би-си “Горизонт” (Horizon).

Ядерный синтез - это природный источник энергии. Энергия, которая питает всю Вселенную, от нашего Солнца до самых дальних звезд, высвобождается в процессе соединения ядер водорода, которые образуют гелий.

Поскольку водород является самым распространенным элементом во Вселенной, резонно задаться вопросом: а нельзя ли и нам покончить с энергетическим кризисом, построив на Земле собственные звезды.

Небольшая сложность заключается в том, что звезды, как правило, очень большие и очень горячие. К примеру, Солнце в миллион раз больше Земли и сжигает 600 миллионов тонн водорода в секунду.

Температура в его центре составляет 15 миллионов градусов, но даже этого едва достаточно, чтобы заставить реакцию синтеза еле теплиться.
Несмотря на все эти трудности, в английском графстве Оксфордшир вот уже три десятилетия работает реактор ядерного синтеза Jet (Joint European Torus).

Jet регулярно нагревает коктейль из дейтерия и трития до температур, превышающих 100 миллионов градусов, и запускает ядерный синтез, скорость которого значительно выше, чем в самом центре Солнца.

Правда, Jet слишком мал, чтобы производить сколь-нибудь значительные объемы элекроэнергии, однако он послужил прототипом для куда более крупного реактора Iter с большим коммерческим потенциалом, который сейчас строится на юге Франции.

В Соединенных Штатах применяется другой подход. Там ставка сделана на так называемый инерционный синтез, которым занимаются на лазерной термоядерной установке (NIF) и Z-Машине в Национальной лаборатории Сандиа в Калифорнии.

Если Iter больше напоминает обыкновенную электростанцию, на которой целыми днями и даже неделями жгут топливо, инерционный синтез по принципу скорее напоминает двигатель внутреннего сгорания.

NIF облучает крошечные капсулы дейтериево-тритиевого топлива лазером мощностью 500 триллионов ватт. Для сравнения, это в тысячу раз больше, чем потребляют все Соединенные Штаты.

Этот гигантский, но очень кратковременный лазерный импульс приводит к взрыву топливных капсул, в результате чего на доли секунды рождается мини-звезда.

Z-Машина действует иначе: она пропускает через паутину тончайших проводов, окружающих топливную капсулу, заряд мощностью в полтриллиона ватт. Далее происходит примерно то же самое, что и с лазером: в результате Z-удара получается звезда.

Если ученым удастся создать постоянный поток мини-звезд, строительство электростанции не составит проблемы.

В ходе испытаний на Z-Машине уже удалось запустить реакцию синтеза, а специалисты NIF рассчитывают сделать это к 2010 году. После этого останется лишь отработать технологию, чтобы в массовом порядке строить экономичные и надежные электростанции.

Если все пойдет по плану, то Iter и ему подобные реакторы смогут вырабатывать электроэнергию в промышленном масштабе в начале 2030-х годов.

© news.bbc.co.uk

Другие статьи рубрики "Изобретения"

Комментарии



Есть что сказать?

Вы должны войти войти чтобы оставить комментарий.


Bottom