êîëîíêàõ èãðàåò - Nightwish - SwanheartÍàñòðîåíèå ñåé÷àñ - Ïëîõîå....Ñóááîòíèé áëèê íàóêè ¹ 49
Òåðìîÿäåðíûé ïîõîä
×òî òàêîå ITER? Âîò iter — ýòî ïî-ëàòûíè «ïóòü, ïîõîä, äâèæåíèå», à ITER — âñåãî ëèøü àááðåâèàòóðà îò International Thermonuclear Experimental Reactor (Ìåæäóíàðîäíûé ýêñïåðèìåíòàëüíûé òåðìîÿäåðíûé ðåàêòîð). Çàäà÷à æå ñåãî âåñüìà õèòðîãî ðåàêòîðà — ïðîäåìîíñòðèðîâàòü ïðèíöèïèàëüíóþ îñóùåñòâèìîñòü óñòàíîâêè, ïîëó÷àþùåé ýíåðãèþ ïóòåì óïðàâëÿåìîãî òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà.
Âåäü â ïðèðîäíîé ñðåäå, îêðóæàþùåé áóðëèâóþ äåéñòâèòåëüíîñòü ïîòðåáèòåëüñêîé öèâèëèçàöèè, ìàëî íå òîëüêî íåôòè. Ìàëî óæå è óðàíà, òîëñòåþùèì ïîòîêîì èäóùåãî â æàðêèå òîïêè àòîìíûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè ðàñòåò, ïîòîìó êàê íàäî íå òîëüêî âèòðèíû ìàãàçèíîâ ìîäíîé îäåæäû îñâåùàòü è ïèòàòü êëàñòåðû ñåðâåðîâ ïîèñêîâîé ìàøèíû Google, íóæíî è ïëàâèòü ìåòàëëû, îòêðûâàòü òÿæåëûå âîðîòà øëþçîâ, ïðîïóñêàÿ ñóõîãðóçû ïî ïàíàìñêèì êàíàëàì, îñâåùàòü âîðîòà íà ôóòáîëüíîì ïîëå, êðóòèòü áàðàáàí ñòèðàëüíîé ìàøèíû, äâèãàòü øàãàþùèé ýêñêàâàòîð âûñîòîé ñ äâàäöàòèýòàæíûé äîì, íàãðåâàòü íåâêóñíóþ ñîñèñêó ìèêðîâîëíîâûì ïîòîêîì â ÑÂ×-ïå÷è. Ýíåðãèÿ íóæíà, îáÿçàòåëüíî ýëåêòðè÷åñêàÿ. È ïðîñòî-òàêè íåîáõîäèìî ïðèäóìàòü, îòêóäà åå áðàòü, ñ ìèíèìàëüíûìè ïîòåðÿìè è ìàêñèìàëüíîé îòäà÷åé.
«Òåðìîÿäåðíûì ñèíòåçîì» íàçûâàþò ðåäêèé äëÿ Çåìëè, íî âîîáùå, âèäèìî, âî Âñåëåííîé ðàñïðîñòðàíåííûé ïðîöåññ ñëèÿíèÿ îäíèõ àòîìíûõ ÿäåð ñ îáðàçîâàíèåì äðóãèõ. Ïî èñêëþ÷èòåëüíî ôèçè÷åñêèì ñîîáðàæåíèÿì áîëåå âñåãî ïðèñòàëî îáúåäèíÿòüñÿ ëåãêèì ÿäðàì — ÿäðàì âîäîðîäà. Èìåííî òàêîé, «âîäîðîäíûé», âèä òåðìîÿäåðíîãî ñèíòåçà ïèòàåò çâåçäû. Ëåãêî äîãàäàòüñÿ, ÷òî âûõîä ýíåðãèè ïðè òåðìîÿäåðíîì ñèíòåçå äîñòàòî÷íî âåëèê (íó ñòàëè áû èíà÷å î íåì âîîáùå ãîâîðèòü?), íî íå ýòî ãëàâíîå. Ãëàâíîå, ÷òî âîäîðîäà, òîïëèâà äëÿ áóäóùåãî òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà, âîêðóã — áîëåå ÷åì âäîâîëü.
Îò ïîòðåáëåíèÿ íèêòî îòêàçûâàòüñÿ íå æåëàåò. Ñåðüåçíûõ æå àëüòåðíàòèâíûõ èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè (òî åñòü, êðîìå òðàäèöèîííûõ òèïîâ ýëåêòðîñòàíöèé, êîòîðûì — íà ïîêîé), äåéñòâèòåëüíî ñïîñîáíûõ îáåñïå÷èâàòü «äîñòàòî÷íî ýëåêòðîòîêà», íå óíè÷òîæàÿ ïðè ýòîì âñå âîêðóã, íèêòî íå ïðèäóìàë. Äà èõ è íå ìîæåò áûòü. Ïîñòóïàþùåé îò Ñîëíöà íà ýòó ãîëóáóþ ïëàíåòó ýíåðãèè ïðèíöèïèàëüíî ìàëî, ïî ñðàâíåíèþ ñ àïïåòèòîì ïîòðåáèòåëåé. Ãîðîäà è ïîëÿ ìîæíî íå òîëüêî çàñòðîèòü âåòðÿêàìè, íî çàìîñòèòü è îáëèöåâàòü ñîëíå÷íûìè ýëåìåíòàìè, — âñå ðàâíî íå õâàòèò ýíåðãèè. È âîò âûõîä îäèí — òåðìîÿäåðíûé ñèíòåç. Ïîýòîìó æåëàþò ñòðîèòü ITER.
ßäðà, ìåæäó òåì, ïðîñòî òàê íå ñëèâàþòñÿ. Íà òî ñèíòåç è òåðìîÿäåðíûé, ÷òî ïðîèñõîäèò îí òîëüêî ïðè î÷åíü âûñîêîé òåìïåðàòóðå (â ìèëëèîíû ãðàäóñîâ) è òîëüêî âíóòðè ïëàçìû. Ñòîëü ðàçîãðåòîå âåùåñòâî íå ïîëó÷èøü íè íà ñêîâîðîäå, íè â ìàðòåíîâñêîé ïå÷è. Ðàñêàëåííóþ ïëàçìó íå îòïóñòèøü è íà ëóæîê ïîãóëÿòü: íè îäèí ìàòåðèàë íå âûäåðæèò êîíòàêòà — èñïàðèòñÿ. Ïîñåìó ýòà ñàìàÿ çíîéíàÿ ïëàçìà áóäåò çàêëþ÷åíà âíóòðè ñïåöèàëüíîé òîðîèäàëüíîé (íó, â âèäå áóáëèêà) óñòàíîâêè, èìåíóåìîé çâó÷íî — «òîêàìàê» (åãî — è ñëîâî, è óñòðîéñòâî — ïðèäóìàëè â Ñîâåòñêîì Ñîþçå). Âíóòðè òîêàìàêà — âàêóóì, à âåùåñòâî ïëàçìû óäåðæèâàåòñÿ âäàëè îò ñòåíîê ñïåöèàëüíûì ìàãíèòíûì ïîëåì. (Ýòî òàêîå ñâîéñòâî ïëàçìû: íå ìîæåò îíà ÷àñòèöû ñâîè ïåðïåíäèêóëÿðíî ñèëîâûì ëèíèÿì ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðîäâèãàòü.)  ýòîì âàêóóìíîì òîêàìàêå è ïîéäåò òåðìîÿäåðíûé ñèíòåç, âûäåëÿÿ ýíåðãèþ â âèäå ïîòîêà íåéòðîíîâ. Âàæíî òî, ÷òî ñèíòåç ïîéäåò â óïðàâëÿåìîì ðåæèìå, ïî êðàéíåé ìåðå, òàê ïëàíèðóåòñÿ.
Òîêàìàê ñî ñâåðõïðîâîäÿùèìè ìàãíèòàìè — ÿäðî êîíñòðóêöèè ITER. Âîêðóã íåãî áóäåò åùå ìíîãî âñåãî õèòðîãî, âñÿêèõ çàùèòíûõ ýêðàíîâ, îõëàæäàþùèõ ñèñòåì. Ãëàâíîå, ÷òî êîíñòðóêöèÿ âïåðâûå ïîçâîëèò ïîëó÷èòü ïîëîæèòåëüíûé âûõîä ýíåðãèè. Âåäü âñå ïðåäûäóùèå ïîïûòêè ïîñòàâèòü òåðìîÿäåðíûé ñèíòåç ïîä êîíòðîëü îáåùàëè òîëüêî ïîòåðè: íà óäåðæàíèå ïëàçìû, äîñòàâêó ðàáî÷åãî âåùåñòâà â àêòèâíóþ çîíó è ïðî÷èå íàêëàäíûå ðàñõîäû ýíåðãèè òðåáîâàëîñü áîëüøå, ÷åì ìîæíî áûëî áû ïîëó÷èòü â ðåçóëüòàòå ñîáñòâåííî ñèíòåçà. ITER æå îáåùàåò äîõîä, ýíåðãåòè÷åñêèé.
Âàæíî çàìåòèòü, ÷òî ITER — ÷èñòî ýêñïåðèìåíòàëüíûé îáðàçåö, è åãî çàäà÷åé ÿâëÿåòñÿ íå îáåñïå÷åíèå ýíåðãåòè÷åñêèõ íóæä, à âûÿâëåíèå òåõ òðóäíîñòåé, ñ êîòîðûìè ïðèäåòñÿ ñòîëêíóòüñÿ ïðè ñîçäàíèè ñåãî ñîâåðøåííî íîâîãî äëÿ ýíåðãåòèêè òèïà ðåàêòîðîâ. ITER ðàññêàæåò, ÷òî è êàê íàäî ïðîåêòèðîâàòü â áóäóùèõ «êîììåð÷åñêèõ îáðàçöàõ».
Ðàññêàæåò, åñëè åãî ïîñòðîÿò.
Ïîòîìó ÷òî âñåì õîðîø ïåðñïåêòèâíûé òåðìîÿäåðíûé ðåàêòîð: ÷èñò, êîìïàêòåí, ìîæíî ñòðîèòü ïðàêòè÷åñêè ãäå óãîäíî, òîïëèâà äëÿ íåãî â èçáûòêå. Îäíàêî ñòðàíû, âõîäÿùèå â ýòîò ñóùåñòâóþùèé ñ 1998 ãîäà «êîíñîðöèóì», íèêàê íå ìîãóò äîãîâîðèòüñÿ ìåæ ñîáîé, êòî ÷åì çàéìåòñÿ. ÑØÀ òî ïîêèäàþò ïðîåêò, òî âîçâðàùàþòñÿ îáðàòíî. Êàíàäà, ññûëàÿñü íà íåäîñòàòîê ñðåäñòâ, ïðîåêò áðîñèëà. À ïðî÷èå ó÷àñòíèêè íå íàõîäÿò ìåæ ñîáîé ïîíèìàíèÿ ïî ôóíäàìåíòàëüíîìó âîïðîñó: «Ãäå æå ñòðîèòü âñå ýòî âåëèêîëåïèå?» Îäíè ðåêîìåíäóþò Ôðàíöèþ, äðóãèå — ßïîíèþ.
Âîîáùå, âåñü ïðîöåññ î÷åíü íåïëîõî ïðîèëëþñòðèðîâàí íà ôîòîãðàôèè, ðàçìåùåííîé íà îôèöèàëüíîì ñàéòå ïðîåêòà: òàì, íà èìèòèðóþùåì ðàáî÷èå áóäíè ïîñòàíîâî÷íîì ñíèìêå, âñÿê íåíàâÿç÷èâî, íî íàñòîé÷èâî ïîêàçûâàåò â ñâîþ ñòîðîíó.
Òåêóùèå ïëàíû ïðåäóñìàòðèâàþò ïîñòðîéêó ðåàêòîðà ê 2015 ãîäó, íî ñêîðåå âñåãî ïðîåêò ðàñêîëåòñÿ îêîí÷àòåëüíî, è ïàðà ñòîðîí ïîéäåò êàæäàÿ ñâîèì ïóòåì, åñëè óäàñòñÿ îáåñïå÷èòü ïîääåðæêó íà ãîñóäàðñòâåííîì óðîâíå. Ïîòîìó êàê ñòðîèòü íàäî, è ÷åì áûñòðåå, òåì ëó÷øå.
ññûëêà:
http://ezhe.ru/ib/issue.html?327