Вътре в първия реактор в света, който ще захранва Земята, използвайки същата ядрена реакция като Слънцето

Отиваме зад кулисите на най-голямото устройство за нуклеарен синтез в света, пробвайки се да овладее сила от същата реакция, която зарежда Слънцето и звездите.

В сърцето на Прованс някои от най-ярките научни мозъци на планетата приготвят сцената за това, което се назовава най-големият и най-амбициозен теоретичен опит в света.

„ Ние сме създаване на може би най-сложната машина, създавана в миналото “, доверява Лабан Кобленц.

Задачата е да се показва осъществимостта на преодоляване на нуклеарен синтез – същата реакция, захранваща нашето Слънце и звезди – в промишлен мащаб.

Пробивът в термоядрения синтез е крайъгълен камък за бъдещето на чистата сила, споделят учените

За задачата в южната част на Франция се строи най-голямата камера за магнитно задържане в света, или токамак, за генериране на чиста сила.

Споразумението за плана за интернационален термоядрен пробен реактор (ITER) беше публично подписано през 2006 година от Съединени американски щати, Европейски Съюз, Русия, Китай, Индия и Южна Корея в Елисейския замък в Париж.

Сега има повече от 30 страни си сътрудничат в напъните за създаване на пробното устройство, което се чака да тежи 23 000 тона и да устоя на температури до 150 милиона °C, когато бъде приключено.

„ В прочут смисъл това е като национална лаборатория, огромен проучвателен институт. Но това е доближаването на националните лаборатории, в реалност, на 35 страни “, сподели Кобленц, началник на връзките на ITER, пред Euronews Next.

Как работи нуклеарният синтез?

Ядреният синтез е процесът, при който две леки атомни ядра се сливат, с цел да образуват едно по-тежко, генерирайки голямо освобождение на сила.

В случая на Слънцето водородните атоми в сърцевината му се сливат дружно от голямото количество гравитационно налягане.

И преди сме се сблъсквали с провокации просто заради сложността и множеството първи по рода си материали, първи по рода си съставни елементи в първа по рода си машина.

Междувременно тук, на Земята, се изследват два съществени метода за генериране на термоядрен синтез.

„ Първият, може би сте чули на Национално оборудване за запалване в Съединени американски щати “, изясни Кобленц.

„ Вземате доста, доста малко късче – с размера на зърно черен пипер – от две форми на водород: деутерий и тритий. И стреляте с лазери по тях. И по този начин, вие вършиме същото. Намалявате налягането, както и добавяте топлота и получавате детонация от сила, E = mc². Малко количество материя се преобразува в сила ".

Проектът на ITER е фокусиран върху втория вероятен път: синтез с магнитно задържане.

" В този случай имаме доста огромна камера, 800 m³, и слагаме доста малко количество гориво - 2 до 3 g гориво, деутерий и тритий - и го доближаваме до 150 милиона градуса посредством разнообразни отоплителни системи ", сподели Лабан.

„ Това е температурата, при която скоростта на тези частици е толкоз висока, че вместо да се отблъскват една друга с позитивния си заряд, те се комбинират и сливат. И когато се сливат, отделят алфа парченце и отделят неутрон ".

Енергийна рецесия в Европа: Кои страни имат най-евтините и най-скъпите електричество и газ?

В токамака, заредените частици са лимитирани от магнитно поле, като се изключи високоенергийните неутрони, които излизат и удрят стената на камерата, придвижват топлината си и по този метод загряват водата, течаща зад стената.

Теоретично, силата ще бъде оползотворена от получената пара, задвижваща турбина.

„ Това е, в случай че желаете, правоприемник на дълга поредност от проучвателен устройства “, изясни Ричард Питс, началник на секцията на научното поделение на ITER.

„ Полето изследва физиката на токамака от към 70 години, откогато първите опити са проектирани и издигнати в Русия през 40-те и 50-те години на предишния век “, добави той.

Според Питс ранните токамаци са били дребни, настолни устройства.

„ След това лека-полека те стават все по-големи и по-големи и по-големи, тъй като ние знаем – от нашата работа върху тези по-малки устройства, нашите изследвания за мащабиране от дребни към по-големи към по-големи – това, с цел да създадем чиста термоядрена сила от тези неща, би трябвало да създадем такава огромна като тази, " сподели той.

Енергийната рецесия в Европа подтиква зеления водород. Това най-сетне действителна опция ли е?

Предимства на термоядрения синтез

Ядрените електроцентрали съществуват от 50-те години на предишния век, употребявайки реакция на разделяне, при която атомът се разделя в реактор, освобождавайки голямо количество сила в процеса.

Деленето има ясното преимущество, че към този момент е одобрен изпитан способ, с над 400 реактора за нуклеарно разделяне, работещи през днешния ден по целия свят.

Но до момента в който нуклеарните бедствия са били рядко срещано събитие в историята, пагубното разтопяване на реактор 4 в Чернобил през април 1986 година е мощно увещание, че те в никакъв случай не са изцяло безрискови.

Освен това, реакторите на разделяне също би трябвало да се борят с безвредното ръководство на големи количества радиоактивни боклуци, които нормално са заровени надълбоко подземен в геоложки складове.

За разлика от това, ITER отбелязва, че термоядрена апаратура от сходен мащаб би генерирала сила от доста по-малко количество химикали, просто няколко грама водород.

„ Ефектите за сигурност даже не са сравними “, означи Кобленц.

„ Имате единствено 2 до 3 g материал. Нещо повече, материалът в термоядрената апаратура, деутерий и тритий, и материалът, който излиза, нерадиоактивен хелий и неутрон, всички са употребявани. Така че няма излишък, по този начин да се каже, и запасите от радиоактивен материал са извънредно, извънредно дребни “, добави той.

ADVERTISEMENTUS учени афишират огромен пробив в нуклеарния синтез, който може да „ революционизира света “

Неуспехи в планът ITER

Предизвикателството с термоядрения синтез, акцентира Кобленц, е, че тези нуклеарни реактори остават извънредно сложни за създаване.

„ Опитвате се да вземете нещо до 150 милиона градуса. Опитвате се да го извършите в нужния мащаб и по този начин нататък. Просто е мъчно да се направи това “, сподели той.

Разбира се, планът ITER се бори със сложността на това гигантско начинание.

Първоначалният график за плана ITER дефинира 2025 година като дата за първата плазма, като цялостното стартиране в употреба на системата е маркирано за 2035 година

Но неуспехите на съставените елементи и обвързваните с COVID-19 закъснения доведоха до изместване на графика за въвеждане в употреба на системата и възходящ бюджет, който да подхожда.

Първоначалната оценка на разноските за плана беше 5 милиарда евро, само че набъбна до над 20 милиарда евро.

„ И преди сме се сблъсквали с провокации просто заради сложността и множеството първи по рода си материали, първи по рода си съставни елементи в първа по рода си машина “, изясни Кобленц.

Първата в света апаратура за нуклеарен синтез може да генерира сила без въглерод до 2040 година, държавното управление на Обединеното кралство твърди

Едно доста затруднение включва противоречие в заваръчните повърхности на сегменти от вакуумната камера, създадени в Южна Корея.

„ Тези, които дойдоха, дойдоха с задоволително противоречие в ръбовете, където ги заварявате дружно, че би трябвало да преработим тези ръбове, " сподели Кобленц.

" Това не е ракетна просвета в този съответен случай. Това даже не е нуклеарна физика. Това е просто машинна обработка и реализиране на нещата до невероятна степен на точност, което беше мъчно “, добави той. допустимо по отношение на тяхната цел за 2035 година за началото на интервенциите по термоядрения синтез.

„ Вместо да се фокусираме върху това какви са били нашите дати преди първата плазма, първият тест на машината през 2025 година и по-късно серия от четири стадия, с цел да получим към мощността на термоядрен синтез в началото през 2035 година, просто ще пропуснем първата плазма. Ще се уверим, че това тестване ще бъде осъществено по различен метод, тъй че да можем да се придържаме допустимо най-вече към тази дата “, сподели той.

Прозорци, генериращи електричество? Швейцарски учени проектират по-ефективни транспарантни слънчеви панели

Международно съдействие

Що се отнася до интернационалното съдействие, ITER е нещо като еднорог в това по какъв начин е устоял на насрещния вятър на геополитическото напрежение сред доста от нациите, ангажирани в плана.

Колкото по-дълго чакаме термоядреният синтез да дойде, толкоз повече се нуждаем от него. Така че умните пари са: доставете ги тук допустимо най-бързо.

„ Тези страни явно не постоянно са идеологически съгласувани. Ако погледнете флаговете на функционалностите на работния уебсайт от Alphabet, Китай лети до Европа, Русия лети до Съединените щати ", означи Кобленц.

" За тези страни да поемат 40-годишен ангажимент да работят дружно, нямаше сигурност. Никога няма да има сигурност, че няма да има спорове ".

Кобленц свежда относителното здраве на плана до обстоятелството, че стартирането и действието на нуклеарния синтез е обща фантазия на генерации.

„ Това е, което сплотява тази мощ. И това е повода да оцелее след актуалните наказания, които Европа и други имат против Русия в актуалната обстановка с Украйна “, добави той.

Може ли плаващите слънчеви панели да бъдат решение както на климатичната рецесия, по този начин и на растящите цени на силата?

Промяна на климата и чиста сила

Като се има поради мащабът на предизвикването, показано от изменението на климата, не е чудно, че учените се надпреварват да намерят източник на сила без въглерод, който да зарежда нашия свят.

Но изобилието от сила от термоядрен синтез е към момента надалеч и даже ITER признава, че техният план съставлява дълготраен отговор на енергийните проблеми.

В отговор на концепцията, че термоядреният синтез ще пристигна прекомерно късно, с цел да помогне битка с климатичната рецесия по логичен метод, Кобленц твърди, че термоядрената сила може да играе роля по-нататък в бъдещето.

„ Ако в действителност имаме повишаване на морското ниво дотам, че да стартираме да се нуждаем от силата ползване за пренасяне на градове? Ако стартираме да виждаме енергийни провокации в подобен мащаб, ще стане в действителност явен отговорът на въпроса ви “, сподели той.

„ Колкото по-дълго чакаме термоядреният синтез да настъпи, толкоз повече се нуждаем от него. Така че умните пари са: вземете ги тук допустимо най-бързо ".

За повече информация по отношение на тази история гледайте видеото в медийния плейър нагоре.

Видео редактор • Aisling Ní Chúláin

Допълнителни източници • Видео продуцент: Aisling Ní Chúláin, Océane Duboust