Огромный, терпящий неудачу проект термоядерного реактора наконец завершает создание магнитной системы

Прошло 20 лет, но разработка и поставка массивных тороидальных магнитов Международного проекта термоядерной энергетики завершены. Согласно сообщению ИТЭР , 19 катушек сейчас находятся на юге Франции, подготавливая почву для масштабного проекта ядерного синтеза, который позволит создать свою первую плазму... в конечном итоге.

ИТЭР — это совместная работа 35 стран по созданию токамака, который проверит возможность ядерного синтеза в качестве источника энергии. Токамак — это контейнер в форме пончика, в котором содержится горящая плазма, подпитываемая реакциями термоядерного синтеза.

Ядерный синтез — это реакция, которая происходит, когда легкие ядра двух или более атомов объединяются, образуя одно ядро, выделяя при этом огромное количество энергии. Это не следует путать с ядерным делением, при котором высвобождается энергия и радиоактивные отходы за счет расщепления тяжелых ядер. Ядерный синтез происходит естественным образом — это реакция, которая питает звезды, — но не на Земле. Однако физики и инженеры могут вызвать ядерный синтез в лабораторных условиях, в токамаках и с помощью лазеров . Как бы глупо это ни звучало, это не самое сложное. Настоящая хитрость заключается в том, чтобы облегчить реакции синтеза, которые производят больше энергии, чем требуется для катализа, теоретически производя безграничную энергию.

Токамаки используют магниты для сдерживания и контроля плазмы. Катушки тороидального поля ИТЭР — магниты эксперимента — будут охлаждаться всего до -452,2 градуса по Фаренгейту (-269 градусов по Цельсию), что сделает их сверхпроводящими. Катушки высотой 56 футов (17 метров) будут обернуты вокруг сосуда в форме пончика, содержащего плазму, что позволит ученым ИТЭР контролировать термоядерный синтез внутри вакуумного сосуда.

ИТЭР будет больше, чем любой другой токамак, с центральным соленоидным магнитом, состоящим из шести магнитных модулей по 110 тонн. Весь токамак будет весить ошеломляющие 23 000 тонн, а его магниты будут генерировать поле примерно в 300 000 раз более мощное, чем то, которое генерирует вся наша чертова планета. Его плазма будет нагрета до 302 миллионов градусов по Фаренгейту (150 миллионов градусов по Цельсию), что в 10 раз горячее, чем ядро ​​Солнца. Ожидалось, что ИТЭР проведет свою первую плазму в следующем году, а первая реакция термоядерного синтеза запланирована на 2035 год , согласно обновленным исходным данным, представленным на 34-м заседании Совета ИТЭР в прошлом месяце. Обновленный базовый график будет публично объявлен на пресс-конференции в эту среду, 3 июля.

ИТЭР был представлен Горбачевым и Рональдом Рейганом в 1985 году, хотя проект был запущен только в 2005 году. Почти 20 лет спустя эксперименты в токамаке так и не проводились. Как сообщает журнал Scientific American , стоимость ИТЭР с момента его запуска выросла в четыре раза, а по последним оценкам стоимость проекта превышает 22 миллиарда долларов; Технические дефекты и пандемия Covid способствовали задержкам.

Кривая истина – настолько перефразированная, что превратилась в клише – гласит, что до ядерного синтеза как источника энергии всегда осталось 50 лет. Это навсегда выходит за рамки сегодняшних технологий, и, как неисправимому бывшему, нам всегда говорят: «На этот раз все будет по-другому». ИТЭР призван доказать технологическую осуществимость термоядерной энергетики, но, что немаловажно,  не ее экономическую жизнеспособность. Это еще один неприятный вопрос: сделать термоядерную энергию не только работоспособным источником энергии, но и жизнеспособным для энергосистемы.

Ядерный синтез рассматривается как Святой Грааль энергетической физики, способ положить конец нашей зависимости от ископаемого топлива. Но этого  не произойдет достаточно скоро , чтобы справиться с ухудшающимся климатическим кризисом . Другими словами, даже если ИТЭР продемонстрирует огромный прорыв в инженерной сфере, это лишь часть гордиева узла проблемы. Не хочу быть мокрым одеялом в отношении термоядерного синтеза — мы приближаемся к этому, о чем свидетельствует технологическая безубыточность Национального центра зажигания еще в 2022 году — но впереди еще долгий путь.

Подробнее: Будет ли ядерный синтез когда-нибудь питать мир?