Міністерство енергетики США оголосило у вівторок про монументальну віху у дослідженнях з отримання енергії: вчені з Ліверморської національної лабораторії Лоуренса в Каліфорнії вперше в історії досягли «чистого приросту енергії» під час термоядерного синтезу.
«Це одне з найбільш вражаючих наукових досягнень 21 століття», — заявила на прес-конференції міністр енергетики США Дженніфер Гренхольм, додавши, що дослідники працювали над цим десятиліттями.
«Це [досягнення] зміцнює нашу національну безпеку, проведений експеримент дозволяє нам відтворити певні умови, які можна знайти лише у зірках та на сонці», — сказала вона. «Ця важлива подія наближає нас на один значний крок до того, щоб термоядерна енергія з нульовим використанням вуглецю живила наше суспільство».
За словами Гренхольм, результати роботи вчених матимуть вплив на промисловість США по всій країні.
«Сьогодні ми говоримо світові, що Америка зробила значний науковий прорив».
Є надія, що досягнення можна буде використовувати для розробки чистого джерела енергії, яке дозволить відмовитися від викопного палива.
«Того дня, коли ви отримуєте більше енергії, ніж вкладаєте, [лише] небо стане межею», — сказав CBS News американський астрофізик Ніл де Грасс Тайсон.
Ядерний синтез вважається «Святим Граалем« генерації енергії і, на думку багатьох, може врятувати людство від вимирання. Якщо коротко – два атоми водню об’єднуються в атом гелію з величезним викидом енергії. Саме так горять зірки та наше Сонце.
«Ми знали, як сплавляти атоми і генерувати енергію», — сказав де Грасс Тайсон. «Ми просто не могли це контролювати».
Технологія ядерного синтезу існує з моменту створення водневої бомби, але її використання для вироблення енергії потребувало десятиліть досліджень.
«Вони взяли 200 лазерних променів, одних з найпотужніших на планеті Земля, і об’єднали цю енергію у маленьку кульку», — сказав доктор Мітіо Каку, науковий співробітник CBS News і футуролог. «Просто пам’ятайте, що у термоядерній енергетиці немає ядерних відходів, про які можна було б говорити, немає шкідливих речовин, про які потрібно турбуватися».
Вчені вважають, що термоядерні установки будуть набагато безпечнішими, ніж сьогоднішні ядерні установки, якщо цей процес вдасться освоїти.
В даний час атомні електростанції використовують ділення, яке розщеплює атоми для одержання енергії. Навіть якщо це не спалювання викопного палива, катастрофи, подібні до Чорнобиля та Фукусіми, є свідченням того, що розщеплення ядер все ще може завдати шкоди людям та навколишньому середовищу. Але тепер настав момент зайнятися не розділенням, а злиттям.
«Нам давно час було перетворити щось настільки руйнівне, щоб його, нарешті, можна було використовувати з мирною митою на службі цивілізації», — сказав Ніл де Грасс Тайсон.
Гранхольм заявила, що вчені досягли віхи, яка виходить далеко за межі простого оголошення про результати експерименту.
«Це знаменне досягнення для дослідників і співробітників Національного центру запалювання, які присвятили свою кар’єру тому, щоб побачити, як запалення термоядерного синтезу стало реальністю, і ця віха, безсумнівно, спричинить ще більше відкриттів», — сказав Гренхольм, додавши, що прорив «буде в книгах з історії».
Вчені, уряди та компанії всього світу все більше інвестують у потенційне джерело, котре могло б забезпечити необмежену кількість чистої енергії для всіх на Землі: ядерний синтез.
Член палати представників США Тед Лью, демократ з Каліфорнії, назвав те, що відбулося «зміною правил гри у світі» у прагненні створити стійке джерело електрики.
При злитті два атомних ядра об’єднуються, щоб створити важче ядро, і у процесі вивільняється енергія. Реакція відбувається у стані речовини, який називається плазмою та відрізняється від рідини, твердого тіла або газу.
На Сонці ядра стикаються за досить високих температур, щоб подолати електричне відштовхування, яке зазвичай розділює їх. Коли вони знаходяться дуже близько один до одного, атомарна сила тяжіння між ними стає сильнішою, ніж електричне відштовхування і атоми можуть зливатися. Гравітація Сонця гарантує перебування ядер досить близько одне до одного, що підвищує ймовірність їхнього зіткнення.
Якщо люди зможуть використати силу термоядерного синтезу у промислових масштабах, це може допомогти створити на Землі практично безмежне джерело чистої енергії, здатне генерувати в 4 млн разів більше енергії, ніж при спалюванні вугілля або нафти, згідно з даними МАГАТЕ.
«Він [процес синтезу] не може втекти. Це дуже складна реакція, яку слід підтримувати, нею потрібно керувати. У той час, як ділення може відбуватися у вигляді ланцюгової реакції, і її потрібно стримувати», — сказав Тім Люс, голова наукового відділу ІТЕР. Новини Сі-Бі-Ес.
Термоядерний синтез не залишає по собі радіоактивних побічних продуктів і те, що залишається, «не розчиняється у воді — [відходи] не потраплять у продукти харчування та воду», — сказав Люс.
Деякі концепції термоядерних реакторів, що розробляються сьогодні, використовують як паливо два типи атомів водню, дейтерій і тритій.
Дейтерій легко та дешево звільняється з морської води. Тритій, якого в природі не існує у великій кількості, потенційно може бути отриманий у результаті реакції між нейтронами, що генеруються термоядерним синтезом, і літієм. Це також побічний продукт процесу ядерного ділення, який сьогодні використовується на електростанціях по всьому світу.
Вченим вже вдалося провести термоядерні реакції, але з використанням більшої кількості енергії, ніж вироблялося за його допомогою.
«Ми також маємо підготувати шлях для широкої комерціалізації термоядерного синтезу, що виходить далеко за рамки досліджень і розробок», — заявив на слуханнях у Сенаті д-р Скотт С. Хсу, провідний координатор термоядерного синтезу в канцелярії заступника міністра з науки та інновацій Міністерства енергії США минулого місяця.
«Це включає участь громадськості та справедливе витрачання енергії, навчання фахівців різного профілю, створення нормативно-правової бази, що користується довірою суспільства та підтримку своєчасного розгортання відповідного ринку, залучення інвестицій та партнерів з комерціалізації, експортний контроль, ядерне нерозповсюдження, кібербезпеку, міжнародну також створення ланцюжків поставок, виробничих потужностей та утилізацію відходів», — сказав Хсу.
Про грандіозний науковий та енергетичний прорив, що відкриває нові можливості для цивілізації, стало відомо ще вчора, проте вчені радили почекати офіційного оголошення:
Джерело: CBS