Термоядерный синтез

Содержание

Содержание

Море зеленой энергии

— Инициатором этой работы выступил академик Евгений Велихов еще в разгар перестройки в СССР, — вспоминает ученый. — Тогда же Михаилу Горбачеву удалось договориться с Рональдом Рейганом о совместном создании термоядерного реактора. Соединенные Штаты Америки в консультациях с Японией и Европейским сообществом выдвинули предложение относительно того, каким образом осуществлять такую деятельность. Уже в 1988 году началась фаза концептуального проектирования, затем был создан технический проект.

К участникам проекта присоединились Китай, Корея и Индия. Местом строительства выбрали юг Франции, неподалеку от Марселя, где находятся французский ядерный центр Кадараш и Комиссариат по альтернативным видам энергетики CEA. Кроме большого опыта в области создания оборудования для ядерной энергетики для строительства ИТЭР нужен был участок, доступный для крупного судоходства, поскольку масса деталей реактора составляет сотни тонн и превышает допустимые пределы возможностей наземных видов грузового транспорта.

Первый прообраз термоядерного реактора — ТОКАМАК (тороидальная камера с магнитными катушками) — был изобретен и построен в СССР в 1954 году. Она представляет собой обмотанную магнитными катушками вакуумную камеру, внутри которой находится плазма, нагретая до десятков миллионов градусов. С того момента как в СССР появился первый работающий ТОКАМАК, в мире начался настоящий бум в области физики плазмы. Все поняли, что создание настоящего термоядерного реактора позволило бы отказаться от всех остальных видов энергии, прекратить сжигание топлива и выбросы в атмосферу двуокиси углерода и целого списка других вредных веществ. Непрерывно горящая плазма, процесс горения которой однажды вышел бы в режим самоподдержания — а именно это и должно произойти в ИТЭР, правда, на короткие промежутки времени, — это была бы победа над ресурсоемким производством энергии, над добывающей промышленностью, выкачивающей из недр все мыслимые и немыслимые ресурсы — уголь, нефть, газ. Никаких ресурсов, ноль выбросов и целое море энергии.

Аспекты экологии и безопасности

Термоядерные электростанции должны были заменить электростанции, основанные на ядерном расщеплении и ископаемом топливе.

• в отличие от обычных электростанций на угле, нефти или газе
  • отсутствие выбросов выхлопных газов, особенно парниковых газов, таких как CO ₂ ;
  • отсутствие проблем с подачей топлива в течение очень долгого времени, а ископаемое топливо может стать слишком дорогим;
  • пренебрежимо малая стоимость топлива, производство которого не представляет проблемы и с точки зрения экологических рисков.

• в отличие от ядерных реакторов деления
  • нет реакции, которая могла бы стать сверхкритической или протекать термически . Если магнитное поле не может удерживать плазму вместе, она остывает на стенке, и реакция синтеза прекращается.
  • нет проблем с удалением из-за очень долгоживущих радиоактивных материалов.
  • Транспортировка радиоактивного топлива необходима только для разовой первоначальной поставки с запасом трития около 1 кг. Исходные материалы литий и дейтерий не радиоактивны.

• аналогично ядерным реакторам деления
  • значительная нейтронная активация конструкционных материалов. Общий радиоактивный запас станции будет сопоставим с таковым у электростанции с реактором деления той же мощности во время работы. Однако можно избежать очень долгоживущих отходов.
  • Части растений, которые будут подвергаться настолько сильному нейтронному излучению, что их придется регулярно заменять и временно хранить. В обычных ядерных реакторах, в частности, кожухи тепловыделяющих элементов, в которых находится урановое топливо, заменяются вместе с топливом; в случае термоядерных реакторов, это, в частности, части дивертора и бланкета. Однако из-за сложной геометрии замена требует больше времени, чем замена тепловыделяющих элементов в ядерном реакторе.
  • Загрязнение, которое еще больше затруднило бы техническое обслуживание: хотя газообразный тритий окисляется до воды, откачивается и собирается в холодных ловушках, загрязнение материала стенок является серьезной проблемой. Тритий имплантируется ионами или снова осаждается с помощью эродированного углерода. Этот тритий нелегко собрать, но он также не связан надежно.
  • Мобильный радиоактивный инвентарь, который может быть выпущен в случае бедствия: радиоактивный тритий, вылупившийся из бланкета , извлекается внутри объекта и используется снова. Запасы для однонедельной работы будут составлять несколько килограммов с системой мощностью 1 ГВт и иметь активность 10 18  Бк . Речь идет об активности радиоактивного йода, высвободившегося в результате Чернобыльской ядерной катастрофы , но только небольшой части от более 600 кг трития, который был выброшен в атмосферу в результате испытаний ядерного оружия в прошлом веке .

Реакторы синтеза дейтерия и трития, следовательно, не будут свободны от проблем радиоактивности, но будут шагом вперед по сравнению с обычными реакторами ядерного деления с точки зрения безопасности и экологической совместимости .

Патроны

Термоядерный реактор на антинаучной фигне[править]

Ну, тут всё просто: это холодный термоядерный синтез. Почему это невозможно — см. выше. Если же до вас не доходят фразы «звездная температура», «высокая энергия» и «термоядерная бомба», или вы насмотрелись на красиво светящееся доказательство того, что у Тони Старка есть сердце (об этом ниже), физика тут бессильна, а вот медицина заинтересуется. А если не все готовы верить Визарду на его авторитетное, но не всегда достаточно убедительное слово — ну вы вот представьте себе мюонный катализ. Мюон на орбите — он вместо электрона, но он очень тяжёлый по сравнению с. В результате его орбита практически «скребёт по ядру» и заряд таки уравновешивается. Отталкивание ослабевает (соседний атом для вступления в химическую связь приближается на опасное расстояние) и реакция начинается! Вот это — да, работает (только мюонов не напасёшься, а то мы бы давно бы). А тут приходит какой-то гриб-весёлка с горы и начинает втирать, что подобным образом может работать растворение водорода в соответствующем металле. При размерах кристаллической решётки-то! Да там от любого ближайшего «компенсатора заряда» до ядра как кузнечику до Луны.

Внешне «реакторы холодного синтеза» могут быть похожи на фузоры, однако в отличие от них там нет обвеса, только провод, идущий в розетку. По сути дела все эти «реакторы» — это электронагреватели, что свидетельствует о том, что их авторы даже фузор собрать не в состоянии по причине дефицита мозгов. В особо чудовищных случаях в конструкции есть лампочка. Хотите посадить автора в лужу? Выньте штепсель из розетки, а также потребуйте полные чертежи устройства, потому что собранный без участия автора девайс работать не будет, что нарушает критерий научности и выдает мошенничество. Такие дела.

Да, о дуговом реакторе Тони Старка. Это никоим образом не термоядерный реактор, что бы там не говорил Тони Старк. Это — вы наверное удивитесь — топливный элемент, в пользу чего говорит наличие материалов платиновой группы (из которых делаются химические катализаторы), необходимость зарядки этой штуки (ох как просело напряжение после включения сердца Тони Старка) и не особо большая долговечность (по причине расходования палладия). Самым примечательным во всем этом являются слова Ивана Ванко про палладий у сердца. Извините мой французский, но кардиологи всего мира угорали над его словами очень долго (дело в том, что палладий активно используется в медицине). Но, эта фиговень красиво светится, а ещё благодаря ней костюм Железного Человека может летать, и для фанатов этого достаточно.

Изотопы водорода.

Также по теме:

ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ

Атом водорода – простейший из всех существующих атомов. Он состоит из одного протона, являющегося его ядром, вокруг которого вращается единственный электрон. Тщательные исследования воды (H2O) показали, что в ней в ничтожном количестве присутствует «тяжелая» вода, содержащая «тяжелый изотоп» водорода – дейтерий (2H). Ядро дейтерия состоит из протона и нейтрона – нейтральной частицы, по массе близкой к протону.

Существует третий изотоп водорода – тритий, в ядре которого содержатся один протон и два нейтрона. Тритий нестабилен и претерпевает самопроизвольный радиоактивный распад, превращаясь в изотоп гелия. Следы трития обнаружены в атмосфере Земли, где он образуется в результате взаимодействия космических лучей с молекулами газов, входящих в состав воздуха. Тритий получают искусственным путем в ядерном реакторе, облучая изотоп литий-6 потоком нейтронов.

Состав кораблей — участников парадов в честь Дня ВМФ опубликован на сайте Минобороны

Вместо резюме

Термоядерный двигатель позволит человечеству приступить к освоению Солнечной системы. На химических движках далеко не улетишь…

История управляемого синтеза — яркий пример переоценки собственных возможностей. Теоретическая наука блестяще справилась со своей частью задачи, не только отработав саму идею нового способа получения энергии, но просчитав несколько вариантов его реализации. А инженеры, материаловеды и управленцы так и не сумели воплотить ее «в металле». Более того, они даже не смогли оценить всю сложность задачи. Полвека исследований в данной области позволяют нам сделать важные и не слишком утешительные выводы.

Термоядерная энергетика вовсе не является кристально чистой. Единственная доступная сегодня реакция D+T дает такой поток нейтронного излучения, что корпуса реакторов придется менять раз в 5-10 лет. Вероятно, что в ближайшие 10-15 лет мы достигнем показателя Q=20, получив таким образом стабильную термоядерную плазму. Скорее всего, этот рубеж будет преодолен на реакторе ИТЕРа. Однако вряд ли это будет окончательной победой и укрощением «строптивого» термояда. Уже сейчас очевидно, что монструозные проекты типа ITER – это тупиковый путь, малопригодный для практического использования. Гигаватные реакторы подобной конструкции фантастически сложны, они стоят гораздо дороже обычных урановых, а тритий для реакции D + T очень дорог и дефицитен.

Несмотря на вышесказанное, работы в области термоядерного синтеза будут продолжены. Возможно, что в ближайшие годы нас ожидают новые открытия в области сверхпроводников или мы лучше научимся понимать природу плазмы. В этом случае можно будет говорить о коммерческом использовании управляемого синтеза. Может быть, разработку будущих термоядерных реакторов поручат искусственному интеллекту, что обеспечит настоящий прорыв в этой области.

Ну и чтобы не заканчивать на совсем уж минорной ноте отметим, что управляемый термоядерный синтез подарит человечеству космос. Использование данного источника энергии позволит разгонять космические аппараты примерно до 10% от скорости света. Мы, наконец-то, сможем приступить к освоению Солнечной системы. Путешествия к другим планетам будут занимать недели, в крайнем случае, месяцы. Возможна даже отправка экспедиций к ближайшим звездным системам. Нужно только построить компактный и мощный термоядерный космический двигатель.

Автор статьи:
Никифоров Владислав

Texничecкиe xapaктepиcтики

Как работает токамак

Для создания внутри токамака магнитного поля, он составляется из секций, внутри которых намотаны катушки. Так как они идут по всей длине камеры и создают что-то вроде замкнутого тоннеля, получающееся магнитное поле называют тороидальным. Это и есть рабочая зона установки.

Конструкци токамака.

Перед началом работы из камеры токамака откачивают воздух, а вместо этого заполняют его смесью дейтерия и трития. Они и являются основой реакции термоядерного синтеза.

Преимущество использования этих двух элементов в том, что они очень дешевые. Дейтерий очень легко получается из воды, которой на нашей планете более чем достаточно, а тритий синтезируется пусть и чуть более сложным способом, но это тоже не является большой проблемой.

Когда камера заполнена, в ней создается вихревое электрическое поле, которое поддерживают плазму внутри камеры, а заодно разогревает ее, доводя до той самой температуры в несколько миллионов градусов.

Сейчас тут работают люди, а скоро будет 150 миллионов градусов.

Так как поле и нагрев создаются за счет увеличения тока в индукторе, а он не может увеличиваться бесконечно, время существования плазмы в стабильном состоянии пока не превышает нескольких секунд. Это и является главной причиной того, что мы пока не можем использовать токамаки в качестве источника промышленного получения энергии. Существую способы решения этой проблемы, в том числе с использованием микроволнового излучения, но пока работы в этом направлении еще ведутся.

Впрочем, микроволновое излучение и так применяется внутри токамака, так как только электромагнитного поля недостаточно для нагрева плазмы до температуры, необходимой для осуществления термоядерной реакции.

Обычная физика частиц четко говорит нам, что ядра с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Но при достижении сверхвысоких температур, они начинают вести себя иначе, образуя ядро гелия плюс один свободный нейтрон. Именно в этот момент и высвобождается огромное количество энергии. В обычных условиях она тратится на взаимодействие атомов между собой.

Риски ИТЭР

В настоящее время ИТЭР находится на полпути к своей первоначальной цели циркуляции плазмы.

Разработчики постоянно работают над прогнозированием и смягчением рисков, которые могут привести к дополнительным задержкам или затратам.

Конечной целью, конечно, является не просто циркулирующая плазма, но и плавление дейтерия и трития для создания “горящей” плазмы, которая генерирует значительно больше энергии, чем поступает в нее. Токамак ИТЭР должен генерировать 500 мегаватт электроэнергии, в то время как коммерческие термоядерные установки будут размещать более крупные реакторы, чтобы генерировать от 10 до 15 раз больше энергии. Согласно планам, 2000-мегаваттный термоядерный завод поставит 2 миллиона домов электричеством..

Если проект окажется успешным, ученые ИТЭР предсказывают, что термоядерные электростанции могут начать выходить в эксплуатацию уже к 2040 году по производству 2 гигаватт и более. Капитальные затраты на строительство АЭС должны быть аналогичны капитальным затратам нынешних АЭС ― около 5 миллиардов долларов за гигаватт. В то же время термоядерные электростанции просто используют дейтерий и тритий, и поэтому избегают “затрат на добычу и обогащение урана, или затрат на уход за радиоактивными отходами и их утилизацию.

Строительство атомной станции синтеза стоит больше, чем строительство станции ископаемого топлива. Цены на ископаемое топливо очень высоки, а расходы на топливо для синтеза незначительны, так что в течение срока службы электростанции расходы будут незначительны.

В то же время ископаемое топливо обходится дорого не только из-за финансовых значений. Огромные затраты на ископаемое топливо связаны с воздействием на окружающую среду, будь то из-за добычи полезных ископаемых, загрязнения окружающей среды или выброса парниковых газов. Синтез углерода – бесплатен.

экономика

Даже если термоядерные электростанции должны быть технически осуществимыми, это не означает, что они также могут эксплуатироваться экономично. В отчете о состоянии немецкого Бундестага с 2002 он говорит: «В целом, поэтому спорный ли демка уже последуют термоядерные электростанции, которые могут работать в экономически конкурентной основе. Возможно, что начальные трудности потребуют дальнейшей государственной поддержки (Heindler 2001) ».

Нынешний председатель Консультативного совета Германии по глобальным изменениям (WBGU) , Hans Joachim Schellnhuber , который также является директором Потсдамского института исследований воздействия климата , критиковали высокие расходы на термоядерных исследований в 2015 году с учетом потенциала солнечной энергии:

— Ханс-Иоахим Шельнхубер : точки соприкосновения

EUROfusion , головная организация европейских исследований ядерного синтеза, предполагает следующий сценарий: при условии, что ископаемые виды топлива будут вытеснены из-за их вредного воздействия на климат и, следовательно, ядерный синтез является экономически конкурентоспособным, широкомасштабное использование новой технологии может: исходя из современных знаний, относиться к середине 21 века соответственно. Поэтому некоторые сомневаются, может ли термоядерная энергия играть роль в энергетическом переходе. Среди прочего, такая поздняя доступность привела WBGU к выводу в 2003 году, что нецелесообразно иметь энергетические концепции будущего, «хотя бы частично основанные на ядерном синтезе», учитывая нынешний статус.

Эксплуатация

Ил-86 китайской авиакомпании China Xinjiang Airlines

Единственным гражданским пользователем лайнера в советское время был «Аэрофлот». В советское время основным назначением Ил-86 были внутренние регулярные рейсы средней протяжённости.
В 1980-х годах были реконструированы ВПП во многих крупных аэропортах СССР, что позволило им принимать самолёты Ил-86.

В рамках СЭВ Ил-86 планировалось поставлять на экспорт в социалистические страны. В частности, польской авиакомпании LOT было выделено четыре Ил-86 в качестве обмена (бартера) для изготовления комплектующих. Авиакомпания отложила поставки, которые были отменены в 1987 году. В 1989 году ГДРовская авиакомпания Interflug была готова принять поставку двух самолётов Ил-86 и уже присвоила им бортовые номера DDR-AAA и DDR-AAB. Однако, вместо них, в том же году, авиакомпания получила два Airbus A310.

Единственная поставка на экспорт и заказ на Ил-86, а также единственная коммерческая сделка с заводом-изготовителем была заключена с Китаем. Три самолёта, с бортовыми номерами B-2018, B-2019 и B-2016, были поставлены на экспорт в Китай, китайской авиакомпании China Xinjiang Airlines в 1991 и 1993 годах. В связи с прекращением деятельности авиакомпании в 2003 году, самолёты были возвращены обратно в Россию и эксплуатировались авиакомпанией Татарстан до 2008 года.

После распада СССР большое количество Ил-86 перешло на баланс отдельных авиаотрядов бывшей монополии. В постсоветское время вместительная машина стала использоваться для выполнения чартерных рейсов на популярные курорты.

Ил-86 авиакомпании Аэрофлот-Дон

Период пассажирских перевозок Ил-86 был относительно недолгим. Из-за крайней неэкономичности и шумности двигателей НК-86 массовое списание и вывод из эксплуатации авиалайнеров этого типа началось уже с начала 2000-х годов. Причиной стали, в том числе, введённые в ЕС ограничения по шуму, что помешало Ил-86 совершать полёты в большинство аэропортов Европы.

Кризис 2008 года окончательно предопределил судьбу самолётов советского производства — авиакомпании стали массово избавляться от них. Не избежал этой участи и Ил-86.

Последними регулярными рейсами, выполнявшимися на Ил-86, были рейсы «Донавиа» Москва — Симферополь, Сочи, Новосибирск (до осени 2010 года).
Также, до конца октября 2010 года авиакомпания «Москва» иногда ставила Ил-86 на регулярные рейсы из Москвы в Сочи, Душанбе и Ташкент, а также на чартерные рейсы в черногорский город Подгорицу, в качестве замены Boeing 737.

В ноябре 2010 года Ил-86 «Москвы» были сняты с рейсов, скорее всего, навсегда. По ряду источников, они могли вернуться на летние чартеры в 2011 году, но в связи с поглощением «Москвы» авиакомпанией «Ютэйр» будущее самолётов бывшего Атлант-Союза было не ясно. Самолёты были выставлены на продажу, но, ввиду отсутствия интереса к ним со стороны потенциальных покупателей, весь флот Ил-86 Атлант-Союза к лету 2017 года был порезан на металлолом.

До января 2011 года Ил-86 авиакомпании «Донавиа» эксплуатировались на чартерных рейсах из Шереметьево в Коломбо и Анталью.

Последний коммерческий рейс, из Анталии в Москву, Ил-86 (борт RA-86141) выполнил 29 января 2011 года.

С января 2011 года Ил-86 на пассажирских рейсах не летает.

Ил-86 (СССР-86000) в Киеве. Государственный музей авиации

По состоянию на май 2018 года в эксплуатации находятся 2 Ил-86 в модификации Ил-86ВКП.

На ноябрь 2020 года сохранилось 8 самолетов в пассажирском исполнении:

• СССР-86000 — находится в киевском музее авиации.
• RA-86062 — музей гражданской авиации в Ульяновске.
• RA-86097 — установлен в качестве памятника в новосибирском аэропорту «Толмачево».
• RA-86106 — стоит на территории вертолётного центра Хели-драйв в Санкт-Петербурге. Отсутствуют двигатели.
• 5A-DQB — по состоянию на сентябрь 2019 года находился на территории аэродрома «Фуджейра», ОАЭ. Принадлежит перевозчику «Global Aviation».
• RA-86103 — в 2008 году передан учебно-технический центр МГТУ ГА, находится на территории аэропорта «Шереметьево».
• EK-86117 — находится на территории аэропорта «Шереметьево». Принадлежал авиакомпании Армянские авиалинии.
• RA-86141 — находится на территории ВАСО, двигатели демонтированы. Последний выпущенный Ил-86.

История становления задачи

В то время, как тяжёлых элементов, требующихся для ядерных реакций на Земле и в целом в космосе довольно мало, лёгких элементов для термоядерных реакций очень много как на Земле, так и в космосе. Поэтому идея использовать термоядерную энергию во благо человечества пришла практически сразу с пониманием процессов, лежащих в её основе – это сулило поистине безграничные возможности, так как запасов термоядерного топлива на Земле должно было хватить на десятки тысяч лет вперёд.

Уже в 1951 году появились два основных направления развития термоядерных реакторов: Андреем Сахаровым и Игорем Таммом была разработана архитектура токамака в котором рабочая камера представляла из себя тор, в то время как Лайманом Спитцером была предложена архитектура стеллатора более замысловатой конструкции по форме более всего напоминающая лист Мёбиуса перевёрнутый не один, а несколько раз.

Простота принципиальной конструкции токамака позволила длительное время развивать это направление за счёт повышения характеристик обычных и сверхпроводящих магнитов, а также путём постепенного увеличения размеров реактора. Но с повышением параметров плазмы постепенно стали также проявляться и проблемы с её нестабильным поведением, которые тормозили процесс.

Сложность конструкции стеллатора и вовсе привела к тому что после первых экспериментов в 50-х годах развитие этого направления на долгое время остановилось. Новое дыхание оно получило совсем недавно с появлением современных систем автоматизированного проектирования, которые позволили спроектировать стеллатор Wendelstein 7-X с необходимыми для его работы параметрами и точностью конструкции.

Видео про ШРУС

Как легально не пойти в армию

Термоядерные реакции

Атомная эра

По использованию в качестве источника энергии урана в мире существует резкая дифференциация. Всего сейчас работает 191 ядерная электростанция с 451 ядерным реактором (еще 60 реакторов находятся в стадии строительства). Из этого числа 100 реакторов построены в США и дают этой стране 20% электроэнергии. В России 36 реакторов дают почти пятую часть электроэнергии. Есть страны, в которых ядерная энергия — это треть энергии в ее общем балансе (Южная Корея, Финляндия). Имеются страны, где эта доля — почти половина всей энергии (Словакия, Украина). А вот в Китае и Индии доля ядерной энергии в общем балансе меньше 5%. Совсем не используется ядерная энергия в Австралии, в большинстве стран Южной и Центральной Америки и в многочисленных мелких государствах Океании. Опережает все страны по этому показателю Франция, в которой 58 ее ядерных реакторов производят 77% всей вырабатываемой в стране электроэнергии. Неслучайно статья в Википедии об экономике Франции начинается словами: «Франция — высокоразвитая страна, ядерная и космическая держава».

Отчасти это объясняется тем обстоятельством, что во Франции еще в 30-е годы прошлого века начали развиваться работы по ядерной физике. Ирен и Фредерик Жолио-Кюри (как и Энрико Ферми в Италии) стали нобелевскими лауреатами за получение новых изотопов («меченых атомов»). Но они не поняли, что в их опытах наблюдалась также реакция деления урана. Об этом догадались немецкие радиохимики и физики О. Ган, Ф. Штрассманн, Л. Мейтнер. Началась атомная эра. Энрико Ферми продолжал работы с ураном уже в США. Он изобрел и построил ядерный реактор, где в ноябре 1942 года впервые в мире была осуществлена цепная ядерная реакция деления урана. Но целью создания первых реакторов было не выработка электроэнергии, а получение плутония, искусственного трансуранового элемента, способного, как и уран, к взрывному осуществлению реакции деления.

После окончания войны и ужасных августовских событий 1945 года в Хиросиме и Нагасаки интересы многих физиков-ядерщиков сосредоточились на мирном использовании энергии деления. Их вдохновлял и запуск в 1954 году первой в мире ядерной электростанции в СССР. В реакторостроении Франция вскоре стала мировым лидером. Возможно, в этом немалую роль сыграли и почти полное отсутствие во Франции секретности ядерных исследований, и большой интерес к этим исследованиям французского правительства. На юге Франции, в маленьком городке Кадараш в 60 километрах от Марселя был создан мощный научный центр ядерной физики.

И именно там, неподалеку от Кадараша, в 2006 году было намечено построить ИТЭР — международный термоядерный экспериментальный реактор. Огромную строительную площадку размером с 400 футбольных полей было решено создать в лесном массиве, поскольку вся безлесная сельскохозяйственная округа была арендована частными владельцами. Первое дерево было срублено 29 января 2007 года. Но перед этим несколько лет уточнялись научные предпосылки строительства реактора и почти пять лет разрабатывался технический проект сооружения. Много времени ушло и на организацию финансирования проекта и создание управляющих органов. Первоначально планировалось запустить реактор в 2022 году и затратить 5 миллиардов долларов. Но в 2012 году проект был пересмотрен, сроком окончания строительства был намечен 2025 год, а предполагаемая сумма затрат возросла до 20 миллиардов долларов. Сейчас пройдена половина дистанции, и панорама строительства поражает воображение.

Кто же затеял и осуществил проект этой грандиозной стройки, поистине «стройки ХХI века»? Как возникла система финансирования и изготовления многочисленных узлов и агрегатов будущего реактора?

Что такое реакция слияния ядер?

Топливом для реакции термоядерного синтеза служат изотопы водорода дейтерий или тритий. Первый отличается от обычного водорода тем, что в его ядре, кроме одного протона содержится еще и нейтрон, а в ядре трития уже два нейтрона. В природной воде один атом дейтерия приходится на 7000 атомов водорода, но из его количества. содержащегося в стакане воды, можно в результате термоядерной реакции получить такое же количество теплоты, как и при сгорании 200 л бензина. На встрече в 1946 году с политиками, отец американской водородной бомбы Эдвард Теллер подчеркнул, что дейтерий дает больше энергии на грамм веса, чем уран или плутоний, однако стоит двадцать центов за грамм в сравнении с несколькими сотнями долларов за грамм топлива для ядерного деления. Тритий в природе в свободном состоянии вообще не встречается, поэтому он гораздо дороже, чем дейтерий, с рыночной ценой в десятки тысяч долларов за грамм, однако наибольшее количество энергии высвобождается именно в реакции слияния ядер дейтерия и трития, при которой образуется ядро атома гелия и высвобождается нейтрон, уносящий избыточную энергию в 17,59 МэВ

D + T → 4 Не + n + 17,59 МэВ.

Схематически эта реакция показана на рисунке ниже.

Много это или мало? Как известно, все познается в сравнении. Так вот, энергия в 1 МэВ примерно в 2,3 миллиона раз больше, чем выделяется при сгорании 1 кг нефти. Следовательно слияние только двух ядер дейтерия и трития высвобождает столько энергии, сколько выделяется при сгорании 2,3∙10 6 ∙17,59 = 40,5∙10 6 кг нефти. А ведь речь идет только о двух атомах. Можете представить, как высоки были ставки во второй половине 40-х годов прошлого века, когда в США и СССР развернулись работы, результатом которых стала термоядерная бомба.