Проблемы освоения энергии термоядерного синтеза

Мечта об энергетическом изобилии уже более полувека будоражит сознание не только специалистов, но и обычных людей. С каждым годом потребности в энергии растут, одновременно растет и стоимость ископаемых ресурсов. И близится время, когда не возобновляемые ресурсы иссякнут. Что тогда будет делать человечество, разбалованное доступностью электрической, тепловой и прочими видами энергетических ресурсов?

Около двух веков назад, когда первые скважины открыли доступ к подземным кладовым углеводородного топлива, мало кто предполагал, как быстро они могут иссякнуть. Но безудержное использование ископаемого топлива, помимо удовлетворения нужд человека в энергии, привело к чудовищному загрязнению окружающей среды и поставило человечество на грань выживания. Настало время срочно искать замену ископаемому сырью, использовать возобновляемые источники энергии.

А ведь стоит только поднять голову, посмотреть на Солнце, и вот он, неиссякаемый источник энергии. Это энергия термоядерного синтеза легких ядер. После первых испытаний водородных бомб среди физиков царила эйфория всемогущества: одно усилие, и термоядерные реакции будут поставлены на службу человечества. Но минуло более половины столетия, и проблема управляемого синтеза до сих пор не решена.

Что же мешает осуществлению мечты нескольких поколений физиков? Ведь реакции термоядерного слияния – это наиболее распространенные процессы во Вселенной, которые уже более десяти миллиардов лет успешно работают в недрах звезд.

Но воспроизвести на Земле процессы, которые протекают внутри звезд, оказалось чрезвычайно трудно. Температура в сотню миллионов градусов и давления в сотни тысяч атмосфер – именно в этих условиях можно сблизить ядра водорода настолько, чтоб начали действовать ядерные силы, и выделилась энергия.

Десятилетия упорной работы и миллиарды потраченных долларов позволили вплотную подойти к построению экспериментальных установок, в которых станет возможным зажигать маленькие Солнца.

Но еще огромное количество технических проблем ожидает своего решения. Мало зажечь и стабильно поддерживать горение термоядерного пламени. Ведь предстоит еще отвести энергию от плазмы с температурой в десятки миллионов градусов. Какой теплоноситель сможет принять и передать такое количество энергии?

И подобных вопросов пока множество. До того момента, пока горячий пар раскрутит турбину генератора и по проводам потечет ток, выработанный термоядерной станцией, пройдет еще не одно десятилетие. Некоторые скептики предрекают, что энергию синтеза легких ядер никогда не удастся использовать. А финансовые средства и интеллектуальные ресурсы лучше направить на освоение других источников энергии: геотермальной, энергии приливных волн или ветра .

Помимо технических трудностей, не стоит пренебрегать и вопросами безопасности термоядерных реакторов. Несмотря на свою привлекательность и использование сравнительно безопасного сырья в виде дейтерия и лития, сам процесс синтеза ядер сопровождается выделением энергии в виде жесткого излучения.

Поглощение излучения может вызвать наведенную радиацию в конструкционных материалах реактора. Реакторы будут строиться большой единичной мощности, поэтому в аварийных случаях мгновенный выброс даже обычной тепловой энергии может иметь катастрофические последствия.

Но все эти проблемы физики и инженера прекрасно осознают. Не хватает одного: четного осознания неотвратимости наступающего энергетического «голода» и доброй воли правительств ведущих промышленных стран.

Огромные средства тратились и тратятся на создание новых видов оружия. Если бы эти средства были направлены на решение энергетических проблем человечества, то не исключено, что уже сегодня мы пользовались термоядерной энергией синтеза.