Branduolių sintezės energijos vystymosi problemos

Daugiau nei pusę amžiaus svajojantis apie energijos gausą sužadina ne tik specialistų, bet ir paprastų žmonių sąmonę. Kiekvienais metais auga energijos poreikiai, auga ir iškastinių išteklių išlaidos. Ir artėja laikas, kai baigsis neatsinaujinantys ištekliai. Ką tada padarys žmonija, sugadinta turimų elektrinių, šiluminių ir kitų rūšių energijos išteklių?

Maždaug prieš du šimtmečius, kai pirmieji šuliniai atidarė angliavandenilių kuro požemines saugyklas, tik nedaugelis pagalvojo, kaip greitai jie galėtų išdžiūti. Tačiau siauras iškastinio kuro naudojimas ne tik patenkino žmogaus energijos poreikius, bet ir sukėlė didžiulę aplinkos taršą ir padėjo žmonijai išlikti. Laikas skubiai ieškoti iškastinių žaliavų pakaitalo, naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius.

Bet jūs tiesiog turite pakelti galvą, pažvelgti į Saulę, o štai ji yra neišsenkantis energijos šaltinis. Tai yra šviesos branduolių termobranduolinės sintezės energija. Po pirmųjų vandenilinių bombų bandymų tarp fizikų karaliavo visagalybės euforija: žmonijai pasitarnaus viena jėga ir termobranduolinės reakcijos. Tačiau praėjo daugiau nei pusė amžiaus, o kontroliuojamos sintezės problema dar nebuvo išspręsta.

Kas trukdo įgyvendinti kelių kartų fizikų svajonę? Galų gale, sintezės reakcijos yra labiausiai paplitę procesai Visatoje, kurie daugiau nei dešimt milijardų metų sėkmingai veikia žvaigždžių žarnyne.

Tačiau atkurti Žemėje procesus, kurie vyksta žvaigždžių viduje, pasirodė nepaprastai sunku. Šimto milijonų laipsnių temperatūra ir šimtų tūkstančių atmosferų slėgis - būtent tokiomis sąlygomis galima sujungti vandenilio branduolius, kad pradėtų veikti branduolinės jėgos ir išlaisvėtų energija.

Dešimtmečiai sunkaus darbo ir išleisti milijardai dolerių priartėjo prie eksperimentinių patalpų, kuriose bus galima nušviesti mažą saulę, statybos.

Tačiau laukia daugybė techninių problemų. Nepakanka uždegti ir stabiliai palaikyti termobranduolinės liepsnos deginimą. Galų gale vis tiek reikia nukreipti energiją iš plazmos, kurios temperatūra yra dešimtys milijonų laipsnių. Koks aušinimo skystis gali priimti ir perduoti tokį energijos kiekį?

Ir tokių klausimų vis dar yra daug. Iki to momento, kol karštas garas sukasi generatoriaus turbinoje ir termobranduolinės stoties generuojama srovė teka laidais, praeis daugiau nei dešimtmetis. Kai kurie skeptikai prognozuoja, kad šviesos branduolių sintezės energija niekada negali būti naudojama. Finansiniai ir intelektualiniai ištekliai turėtų būti nukreipti į kitų energijos šaltinių plėtrą: geoterminė, potvynio bangų ar vėjo energija.

Be techninių sunkumų, nereikėtų pamiršti ir branduolių sintezės reaktorių saugos. Nepaisant patrauklumo ir santykinai saugių deuterio ir ličio žaliavų naudojimo, pats branduolio sintezės procesas lydimas energijos išsiskyrimo kietosios radiacijos pavidalu.

Spinduliuotės sugertis gali sukelti indukuojamąją spinduliuotę reaktoriaus konstrukcinėse medžiagose. Reaktoriai bus statomi su dideliu vieneto pajėgumu, todėl kritiniais atvejais momentinis net paprastos šiluminės energijos išleidimas gali sukelti pražūtingų padarinių.

Bet visos šios fizikos ir inžinieriaus problemos yra gerai žinomos. Trūksta vieno dalyko: tolygaus artėjančio energijos „bado“ neišvengiamumo ir pirmaujančių pramonės šalių vyriausybių geros valios neišmanymo.

Buvo išleista didžiulė pinigų suma ir išleidžiama naujų rūšių ginklams kurti.Jei šios lėšos būtų skirtos žmonijos energetinėms problemoms išspręsti, gali būti, kad jau šiandien mes panaudojome termobranduolinės sintezės energiją.