Профессор физики Брайан Кокс решил рассмотреть разные способы создания ядерного синтеза. О результатах своих изысканий он рассказывает в телевизионной программе Би-би-си "Горизонт" (Horizon).

Ядерный синтез - это природный источник энергии. Энергия, которая питает всю Вселенную, от нашего Солнца до самых дальних звезд, высвобождается в процессе соединения ядер водорода, которые образуют гелий.

Поскольку водород является самым распространенным элементом во Вселенной, резонно задаться вопросом: а нельзя ли и нам покончить с энергетическим кризисом, построив на Земле собственные звезды.

Небольшая сложность заключается в том, что звезды, как правило, очень большие и очень горячие. К примеру, Солнце в миллион раз больше Земли и сжигает 600 миллионов тонн водорода в секунду.

Температура в его центре составляет 15 миллионов градусов, но даже этого едва достаточно, чтобы заставить реакцию синтеза еле теплиться.

Несмотря на все эти трудности, в английском графстве Оксфордшир вот уже три десятилетия работает реактор ядерного синтеза Jet (Joint European Torus).

Jet регулярно нагревает коктейль из дейтерия и трития до температур, превышающих 100 миллионов градусов, и запускает ядерный синтез, скорость которого значительно выше, чем в самом центре Солнца.

Правда, Jet слишком мал, чтобы производить сколь-нибудь значительные объемы элекроэнергии, однако он послужил прототипом для куда более крупного реактора Iter с большим коммерческим потенциалом, который сейчас строится на юге Франции.

Принцип, который применяется в реакторах Jet и Iter, заключается в нагреве газа до таких температур, при которых атомное ядро теряет электроны, образующие трудноуправляемый субатомный суп, именуемый плазмой.

Плазма удерживается в мощном магнитном поле, так, чтобы она не соприкасалась со стенками реактора.

Если дейтериево-тритиевую плазму достаточно долго удерживать при высокой температуре и под большим давлением, природа сама сделает все остальное. В результате реакции получится гелий и много чистой энергии.

В Соединенных Штатах применяется другой подход. Там ставка сделана на так называемый инерционный синтез, которым занимаются на лазерной термоядерной установке (NIF) и Z-Машине в Национальной лаборатории Сандиа в Калифорнии.

Если Iter больше напоминает обыкновенную электростанцию, на которой целыми днями и даже неделями жгут топливо, инерционный синтез по принципу скорее напоминает двигатель внутреннего сгорания.

NIF облучает крошечные капсулы дейтериево-тритиевого топлива лазером мощностью 500 триллионов ватт. Для сравнения, это в тысячу раз больше, чем потребляют все Соединенные Штаты.

Этот гигантский, но очень кратковременный лазерный импульс приводит к взрыву топливных капсул, в результате чего на доли секунды рождается мини-звезда.

Z-Машина действует иначе: она пропускает через паутину тончайших проводов, окружающих топливную капсулу, заряд мощностью в полтриллиона ватт. Далее происходит примерно то же самое, что и с лазером: в результате Z-удара получается звезда.

Если ученым удастся создать постоянный поток мини-звезд, строительство электростанции не составит проблемы.

В ходе испытаний на Z-Машине уже удалось запустить реакцию синтеза, а специалисты NIF рассчитывают сделать это к 2010 году. После этого останется лишь отработать технологию, чтобы в массовом порядке строить экономичные и надежные электростанции.

Конечно, это совсем не просто, но, вне всяких сомнений, возможно.

Правда, когда заходит разговор о синтезе, часто можно услышать одну и ту же реплику: "Эта технология, про которую всегда говорят: "дайте еще 30 лет", так зачем же вкладывать в нее средства?".

На самом деле инженеры уже сейчас говорят о строительстве последнего поколения экспериментальных реакторов.

Если все пойдет по плану, то Iter и ему подобные реакторы смогут вырабатывать электроэнергию в промышленном масштабе в начале 2030-х годов.

Такое долгосрочное и, быть может, окончательное решение энергетического кризиса в большой степени зависит от значительных инвестиций, желательно таких же, или еще больших, чем сейчас.

Именно проблему инвестиций нужно решать сейчас, а не завтра. В будущем энергия станет вырабатываться только путем синтеза. Иначе мы просто не сможем получать многие триллионы ватт, необходимые для комфортабельной жизни всех жителей нашей планеты.

С этим никто и не спорит. Таким образом, корректно ставить вопрос не "если", а "когда", и тут разговор о 30 годах меня не устраивает.

Американский президент Джон Кеннеди любил рассказывать историю о французском генерале, который попросил своего садовника посадить дерево. "К чему спешить,- ответил садовник, - ему еще 30 лет расти".

На что генерал, глядя в глаза садовнику, сказал с нетерпением: "30 лет? Так сажай же его скорее!" 

_________________________________________________________________________

Профессор Брайан Кокс руководит группой физики высоких энергий при университете Манчестера.

Оригинальная статья + видео!

http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_7893000/7893378.stm

Серия сообщений "Физика/астрономия":
Часть 1 - Brian Edward Cox (Брайан Кокс)
Часть 2 - MacTimes: новости мира Apple Macintosh (Брайен Кокс, БАК)
Часть 3 - Большой взрыв (перевод лекции Брайана Кокса)
Часть 4 - Что не так пошло на Большом Адронном Коллайдере (Брайан Кокс)
Часть 5 - Как "построить звезду" на Земле (лекция Брайана Кокса)
Часть 6 - Ученые обнародовали модель столкновения галактик
Часть 7 - Физикам удалось задержать антиматерию на целых 16 минут

Брайан Эдвард Кокс (англ. Brian Edward Cox; род. 3 марта 1968, Олдем, Ланкашир, Англия) — английский физик, занимается физикой частиц, научный сотрудник в Лондонском королевском обществе и профессор Манчестерского университета. Он является членом группы Физики высоких энергий в Манчестерском университете, и работает в эксперименте ATLAS на Большом адронном коллайдере, ЦЕРН (CERN) около Женевы, Швейцария. Также он работает над проектом FP420 R&D в международном сотрудничестве над усовершенствованием ATLAS и над экспериментом Компактный мюонный соленоид (CMS), устанавливая детекторы меньшего размера на дистанции 420 метров от точек взаимодействия основных экспериментов.

Более всего он известен публике как ведущий научных программ на Би-би-си (BBC). Также он приобрел некоторую известность в ранние 1990 как клавишник в популярной британской группе D:Ream. Он женат на телепродюсере и ведущей Гиа Милинович (Gia Milinovich), у него есть сын и приемный сын .

Обучение и музыкальная карьера

В 1989 Кокс был участником рок группы Dare лицом которой был Darren Wharton — бывший участник группы Thin Lizzy. После обучения в средней классической школе (Grammar School) Hulme Grammar School в Олдеме он изучал физику в Манчестерском университете, где в 1993, всё ещё учась, присоединился к группе D:Ream, у которой было несколько хитов в официальном хит-параде синглов Великобритании, включая хит номер один, предвыборный гимн Новых Лейбористов Things Can Only Get Better (Может быть только лучше). Ко времени когда D:Ream расформировалась в 1997, Кокс был удостоен степени бакалавра первого класса с отличием по физике от Манчестерского университета, где позднее ему была присуждена степень доктора философии (PhD) по физике частиц высоких энергий, на основании тезисов из его работы, которую он сделал для эксперимента H1 на ускорителе частиц HERA в DESY лаборатории в Гамбурге.

Академические достижения, телевидение и радио

Кокс получил много наград за свои усилия по популяризации науки. В 2002 он был избран действительным Международным членом Клуба Исследователей (The Explorers Club), а в 2006 Кокс получил приз лорда Кельвина от Британской Научной Ассоциации за свою работу. Прочитав много лекций, он стал задающим тон лектором Австралийского Научного Фестиваля в 2006.

Кокс также известен за его участие в научных программах радио и телевидения Би-би-си (BBC), включая In Einstein's Shadow (В тени Эйнштейна), научно-философская документальная серия Горизонт (Horizon)  ("Большой Адронный Коллайдер и Большой Взрыв", "Что не так с Гравитацией (What On Earth Is Wrong With Gravity)," "А вы знаете какое сейчас время?"( "Do You Know What Time It Is?") и "Можем ли мы создать звезду на Земле? (Can We Make a Star on Earth?)") и голос за кадром в программах проверки на обучающем сайте Би-би-си (BBC) для школьников Bitesize (Байтсайз). Кокс был научным консультантом для научно-фантастического фильма Пекло (Sunshine) и участвовал в специальном выпуске программы Megaworld: Швейцария канала Discovery. Он также даёт регулярные лекции по работе Большого адронного коллайдера.

Кокс регулярный участник шоу Би-би-си 6 Музыкальный Завтрак (BBC6 Music Breakfast Show) с Шоном Кивни (Shaun Keaveny), с еженедельным коротким рассказом.

Кокс появился 24 июня 2009 в эпизоде веб-сериала CarPool актера и телеведущего Robert Llewellyns. 3 октября 2009 года Кокс прочел лекцию на ежегодном собрании (The Amaz!ng Meeting (TAM)) Образовательного Фонда (JREF) в Лондоне. Он говорил о важности науки, движимой любопытством, утверждая что "Вау-фактор" сам по себе является достаточным стимулом. Кокс привел пример этого "Вау-фактора", продемонстрировав поразительные изображения: знаменитую фотографию Карла Сагана Pale Blue Dot (фотография Земли Вояджером-1 с расстояния в 5,9 млрд км), и Восход Земли с поверхности Луны. Он объяснил, что чем выше энергия, т. е. выше температура, тем дальше назад во времени мы продвигаемся, и тем проще становятся Вселенная и законы, которые её описывают. Он говорил о трех поколениях материи (трех поколениях элементарных частиц), четырёх фундамента́льныx взаимоде́йствиях, и о попытках объединить их. Также он говорил о Теории Великого объединения, утверждающей, что если идея суперсимметрии верна, гравитация объединяется с остальными тремя фундаментальными взаимодействиями при энергиях порядка 10¹⁹ ГэВ, которых не существовало со времени 10⁻⁴³ секунд после большого взрыва.

28 октября 2009 Кокс участвовал в телевизионной программе Стивена Кольбера The Colbert Report где представил свою книгу «Why Does E=mc²? (and why should we care?)» (Почему E=mc²? (И какое нам до этого дело?)).

В понедельник 30 ноября 2009 стартовало радио шоу на BBC радио 4 с его участием под заголовком 'Бесконечная клетка для обезьяны' которое вышло в эфир в 16.30. Он был соведущим с комедийным актером Robin Ince. До настоящего времени гостями были: комедийный актер Dara O'Brien и Dr Alice Roberts из серии фильмов BBC по эволюции человека и ранним миграциям человека 'Невероятное путешествие человека' ('The incredible human journey').

Оригинальная статья http://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%EA%F1,_%C1%F0%E0%E9%E0%ED_%28%F4%E8%E7%E8%EA%29

Его сайт http://www.apolloschildren.com/brian/

На Твиттере http://twitter.com/#!/ProfBrianCox

Попробую поискать его лекции на русском

Серия сообщений "Физика/астрономия":
Часть 1 - Brian Edward Cox (Брайан Кокс)
Часть 2 - MacTimes: новости мира Apple Macintosh (Брайен Кокс, БАК)
Часть 3 - Большой взрыв (перевод лекции Брайана Кокса)
...
Часть 5 - Как "построить звезду" на Земле (лекция Брайана Кокса)
Часть 6 - Ученые обнародовали модель столкновения галактик
Часть 7 - Физикам удалось задержать антиматерию на целых 16 минут