Термоядреният синтез вече не е само мечта

Термоядрен синтез - най-чистият и безопасен начин да се осигури на човечеството почти неограничен източник на енергия - става все по-реален. През последните няколко години учените са решили някои сериозни технически проблеми, а правителствата по света инвестират милиарди в изследвания на термоядрената енергия. Повече от 20 частни предприятия в Обединеното кралство, САЩ, Европа, Китай и Австралия работят по създаването на истински термоядрени инсталации.

Днес най-обещаващият и голям проект е изграждането на Международния термоядрен експериментален реактор (ITER), който струва около 22 милиарда долара. Във финансирането на ITER участват държави, в които живее две трети от световното население, включително ЕС, САЩ, Русия и Китай. Пускането на най-големия термоядрен реактор в света е насрочено за 2025 г., а подробности за конструкцията на реактора бяха описани в списание BBC Science Focus.

Проектът ITER предвижда изграждането на реактор от клас токамак, осигуряващ условия за задържане на плазмата с помощта на магнитно поле за създаване на условия, необходими за контролиране на термоядрена реакция. За създаване на плазма в т.нар. токамаци се използва газ, най-често деутерий (изотоп на водорода), който е изложен на високи температури и налягания.

Думата „токамак“ (съкр. от руския израз „ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками“) е експериментално устройство с тороидална форма, т.е. подобна на кравай, в което се създава и удържа високотемпературна плазма. Главната цел на провежданите експерименти е да се постигне управляем термоядрен синтез, който е един от най-перспективните бъдещи енергийни източници.

Предполага се, че реакторът ITER използва деутерий, смесен с друг водороден изотоп и тритий, като гориво. Именно тази смес в момента е оптимална за получаване на излишна енергия по време на работа на токамак. Запасите от деутерий, който се съдържа в морската вода, са практически неограничени, но досега са добити само 20 кг тритий и производството му тепърва ще трябва да се установи на термоядрените станции.

Прави впечатление, че известно количество радиоактивни отпадъци ще се генерират в процеса на „умножаване на тритий“. Въпреки това, техният полуразпад е само 100 години, за разлика от хиляди години за отпадъците, генерирани в съвременните атомни електроцентрали.

Експеримент за синтеза на деутерий и тритий започна през септември тази година в термоядрен реактор Joint European Torus (JET) в Оксфордшир. Учените се стремят да намерят оптималната комбинация от водородни изотопи, за да осигурят най-ефективната реакция при работата на бъдещия реактор ITER.

Очаква се "първата плазма" ITER да бъде произведена през декември 2025 г. През следващото десетилетие реакторът трябва да достигне пълна мощност. Температурата на плазмата ще бъде 150 милиона градуса по Целзий, а генерираната енергия ще бъде 500 мегавата за всеки 50 мегавата изразходвана топлинна енергия.