Еще в 1925 году британский астрофизик Артур Эддингтон опубликовал статью, в которой он предположил, что такие звезды, как Солнце, питаются реакциями синтеза, в которых ядра водорода объединяются, образуя гелий. К 1950-м годам ученые начали размышлять о том, как человечество может использовать этот процесс для получения обильного количества энергии [источник: Арну ].
С тех пор потенциал синтеза продолжает поражать провидцев. Один грамм изотопов водорода, необходимых для реакции синтеза, может генерировать столько же энергии, сколько 11 тонн (почти 10 метрических тонн) угля [источник: Clynes ]. И в отличие от обычного ядерного реактора, в котором используется реакция деления, в которой атомы урана расщепляются, электростанция с термоядерным реактором не будет производить много радиоактивных отходов. (Его побочным продуктом был бы гелий, инертный газ.) Это также было бы намного безопаснее, потому что производство энергии синтеза не было бы основано на цепной реакции, поэтому он не мог выйти из-под контроля и расплавиться [источник: МАГАТЭ ].
Тем не менее, термоядерная энергия долгое время оставалась туманным видением будущего, в значительной степени потому, что сложно и сложно искусственно воспроизвести печи, питающие звезды на Земле, не затрачивая при этом больше энергии, чем генерирует процесс. Экстремальные температуры и давления необходимы, чтобы преодолеть силы, которые обычно отталкивают атомы водорода, и вместо этого заставить их объединить свои ядра [источник: Valich ].
Тем не менее, в последние годы ученые добились значительного прогресса в том, чтобы сделать термоядерный синтез возможной реальностью. «На большинство ключевых вопросов физики, лежащих в основе термоядерного синтеза, получены ответы», — написал Томас Овертон в статье 2020 года в Power, издании для энергетического сектора. В 2010 году консорциум стран, в который входят США, Китай, Европейский Союз, Индия, Россия, Япония и Корея, начал строительство ИТЭР, установки, которая должна быть достаточно завершена, чтобы начать испытания «первой плазмы» в 2025 году. пойдет хорошо, ИТЭР может продемонстрировать способность генерировать в 10 раз больше энергии, чем ему требуется к середине 2030-х годов. Хотя ИТЭР не будет производить электроэнергию, он может проложить путь для будущих термоядерных установок, которые будут [источник: ИТЭР ].
В этой статье мы узнаем о ядерном синтезе и посмотрим, как будет работать реактор ИТЭР.
