«Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Реакции термоядерного синтеза не выделяют ни углерода, ни радиоактивных отходов с долгим периодом полураспада, а небольшая чашка водородного топлива теоретически может питать дом в течение сотен лет.
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Ядерный синтез (часто говорят «термоядерный синтез») — это реакция, в которой легкие ядра при столкновении объединяются в одно тяжелое ядро. Новый атомный проект России – холодный ядерный синтез? В Китае на несколько часов запустили реактор термоядерного синтеза, или так называемую установку токамак.
Deneum: как заниматься холодным ядерным синтезом и бороться с сомнениями ученых
При этом существуют два принципиально разных подхода к высвобождению скрытой энергии: Атомная энергетика. Здесь за основу берется тяжелый элемент как правило, уран или плутоний , который расщепляется на составляющие с выделением энергии. То есть ключевой процесс — распад ядра. Первая в мире атомная электростанция была запущена еще в 1954 году — ей стала Обнинская АЭС в Калужской области. Человечество хорошо освоило расщепление, хотя проблемы пока остаются. Управляемый термоядерный синтез УТС. В термоядерном синтезе используется обратный принцип: вместо расщепления тяжелых элементов соединяются синтезируются легкие — водород и гелий. Точно такие же процессы протекают в центре звезд. Синтез сопровождается выделением огромного количества энергии, но чтобы он осуществился, требуются уникальные условия. Почему же ученые так упорно ищут подходы к УТС, когда у них уже есть атомная энергетика? Потому что у термоядерного синтеза есть главное неоспоримое преимущество — близкая к идеалу теоретическая энергоэффективность.
Ключевая сложность — условия , которые требуется создать, чтобы атомы водорода соединились друг с другом.
По сути, термоядерная электроэнергетика — "святой Грааль" человечества. Она способна решить все энергетические проблемы на ближайшие несколько столетий вперёд. Во-первых, после появления термоядерной энергии исчезнет проблема радиационной опасности объектов. Проще говоря, никакого "второго Чернобыля" или "Фукусимы" и близко произойти не сможет. Во-вторых, развитие термоядерного синтеза позволит ликвидировать энергетический голод человечества. Стремительный рост населения спровоцировал и дефицит энергии. Сейчас, по прогнозам специалистов, потребность человечества в электроэнергии оценивается в 10 ТВт — почти в пять раз больше, чем наука и промышленность могут предложить.
В-третьих, термоядерный синтез почти сразу станет причиной освоения... Дело в том, что, несмотря на достаточное количество дейтерия и трития, идеальным топливом для термоядерных реакторов будущего является гелий-3 — самый лёгкий изотоп гелия. Его практически нет в чистом виде на Земле — для его наработки специальным образом обрабатывают тритий, а процесс этот стоит так дорого, что промышленное производство гелия-3 крайне невыгодно и потому лишено смысла. Идеальным местом добычи гелия-3 является именно Луна. В лунном грунте гелий-3 лежит в чистом виде, и его даже не нужно обрабатывать: достаточно просто собирать в капсулы специальным комбайном — и можно сразу отправлять на Землю ракетной экспресс-доставкой. Считается, что две тонны гелия-3, разогретые в токамаке или стеллараторе модернизированный термоядерный реактор , могут дать столько же энергии, сколько 30 млн тонн нефти, сжигаемой в печах ТЭС. Если верить специалистам в области энергетики, лунных запасов гелия-3, необходимого для термоядерного синтеза, будет достаточно для обогрева и освещения Земли в течение следующих шести-семи тысяч лет. Правда, есть одна проблема.
Некоторые физики считают применение гелия-3 в термоядерных реакторах неграмотным и настаивают на том, что все доводы в пользу этого элемента — обычная глупость.
Термоядерный синтез — это реакция, при которой два лёгких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое, при этом генерируя большой объём энергии. То же самое происходит внутри звёзд. Американские учёные ещё в 60-е годы прошлого века предположили, что для запуска реакции синтеза можно использовать лазеры, с помощью которых получится создать огромное давление и температуру, необходимые для запуска реакции. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях. Хольраум с топливом Чтобы выполнить термоядерное зажигание, капсулу с топливом поместили в хольраум — крошечную камеру, стенки которой превращают лазерное излучение в рентгеновские лучи. Эти лучи сжимают топливо до тех пор, пока оно не взорвётся, создавая плазму с крайне высокими температурой и давлением.
Это долгожданная революция в энергетике? Учёным из США впервые удалось провести реакцию ядерного синтеза С получением большего количества энергии, чем было затрачено Учёные в США впервые в истории успешно провели реакцию ядерного синтеза. Как сообщают различные источники, учёные из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии провели реакцию синтеза, получив больше энергии, чем было затрачено. До этого все подобные эксперименты всегда характеризовались затратами, превышающими полученную энергию.
Частный термоядерный синтез: фантазии или реальность?
Установка EAST - это полноценный сверхпроводящий экспериментальный термоядерный токамак, который, по словам Артемьева, как и строящийся во Франции токамак Международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР являются важными шагами к построению установки DEMO. По проекту, электростанция будет запущена в конце 2040-х годов и станет переходным звеном между ITER и первыми коммерческими термоядерными реакторами. Конечной целью проекта является создание почти безгранично чистой энергии, имитирующей естественные реакции, происходящие внутри звезд. Такой реактор не потребует ископаемое топливо и не оставляет опасных отходов.
К этому нужно добавить безмерную стоимость оборудования и затраты на его содержание». Семихатов Алексей Михайлович доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, Физический институт им. Лебедева РАН «Отмечу недавний успех в лазерном термоядерном синтезе, где радиационное сжатие смеси дейтерия и трития позволило запустить реакцию ядерного синтеза с выделением большей энергии, чем было доставлено в образец. Это научное достижение, показывающее, что достигнуто неплохое понимание поведения экстремально сжимаемой материи. Но до практического применения результатов еще далеко, поскольку полная энергия, потребляемая установкой, в десятки раз превышает энергию, полученную от синтеза». Духова «Событие, важное не только для мировой науки, для человечества — это термоядерный синтез с положительным выходом энергии.
Поэтому я думаю, что вскоре эта история прояснится». Еще один характерный факт, связанный с Росси и Фокарди, заключается в том, что ни один рецензируемый журнал не принял их публикацию про холодный термояд к печати. Но результаты все же опубликованы: специально для этого Росси и Фокарди основали онлайн-журнал Journal of Nuclear Physics. Кроме того, есть информация, что Росси ранее имел проблемы с законом, так как уклонялся от налогов и нелегально перевозил золото. Все это практически не оставляет сомнений в том, что Росси и Фокарди не сделали ничего выдающегося. Но является ли идея холодного термоядерного синтеза лженаукой? Евгений Александров считает, что нет.
Гибридные технологии Как выяснилось, мало нашим физикам-ядерщикам сферической модернизации термоядерного реактора.
Сейчас, по словам Минаева, в нашей стране параллельно запускается процесс разработки и создания гибридной электростанции, основанной на термоядерной и ядерной технологиях. Это позволит эффективней удерживать плазму? Мы хотим за счет термоядерных технологий решить проблему с «замыканием» ядерного топливного цикла. Представляете, мы сможем нарабатывать искусственное топливо для атомных реакторов, получать в реакторе энергию, а после дожигать отработанное топливо до безопасного состояния, чего раньше никогда не было. До сих пор мы просто захоранивали ядерные отходы, накапливая их. В целом новая гибридная атомная станция будет значительно безопасней и экологичней. Отсутствие большого количества опасных отходов также позволит повысить экспортный потенциал нашей атомной промышленности. Развивая эту технологию, мы оставим своим потомкам более чистую планету, без залежей ядерных отходов.
Мы будем использовать термоядерный реактор как мощный источник нейтронов для получения ядерного топлива. При этом параметры плазмы в таком термоядерном источнике нейтронов могут быть существенно ниже, чем в чисто термоядерном энергетическом реакторе, а размеры — существенно меньше, чем у того же ИТЕРа. Следовательно, такой реактор-источник будет значительно дешевле. Но самое главное: реализация гибридной концепции позволит существенно сократить время, требующееся для внедрения уже наработанных термоядерных технологий в коммерческий оборот. Существует еще и открытый тип реактора — зеркальные ловушки, или, образно говоря, «магнитные бутылки», имеющие на концах магнитные «пробки» или магнитные «зеркала». На концах такого реактора, возле «пробок», магнитное поле сильное, в центре — слабее. Частицы плазмы привязаны к силовым линиям магнитного поля и движутся от одной «пробки» к другой, каждый раз отражаясь от них. Конструкция такого реактора получается более простой, а значит, дешевой и легкой в сборке.
Такая зеркальная ловушка, модель будущего реактора открытого типа, есть в новосибирском Институте ядерной физики им. Она считается лучшей установкой такого типа в мире: среди них ей принадлежит рекорд по температуре -10 миллионов градусов. Но на этом новосибирцы останавливаться не намерены. В планах — скрестить открытую ловушку с ядерным реактором, сделать технологию гибридной о подобной технологии мы писали выше. Еще одна очень интересная технология. Этот проект, который, если все пойдет по плану, может значительно улучшить имидж атомной энергетики, который несколько пострадал после аварии на Фукусиме. Никаких нейтронов, загрязняющих окружающую среду, при этом нет — только чистая энергия. Правда, протон и бор идут на сближение еще труднее, чем дейтерий с тритием, а потому платой за явные преимущества их «союза» является гораздо более высокая температура зажигания реакции — миллиард градусов Цельсия.
Это горячее, чем на Солнце! Оно разве не вредное?
Кто сказал, что холодный синтез возможен?
- Подписка на дайджест
- Прорыв в термоядерном синтезе
- Содержание
- Преодоление предела Гринвальда
Ядерный синтез: недавний эксперимент преодолевает два основных препятствия для работы
Чем еще хорош термоядерный синтез Высокая энергоэффективность и относительная безопасность — далеко не все плюсы. Есть как минимум еще четыре : Отсутствие эмиссии парниковых газов. Возможность размещения станции вблизи населенных пунктов из-за отсутствия выделяемых в окружающую среду вредных веществ. Практически неограниченные запасы топлива. Например, изотоп водорода дейтерий легко получается из обычной воды, да и требуется его немного. К тому же термоядерный синтез лишен всех недостатков классической атомной энергетики. Так, первое теоретическое обоснование в своих работах дал Лаврентьев 1950 , чуть позже с аналогичными трудами выступил Спицер из США 1951. Первый токамак , ТМП, был сконструирован в 1958 году в Курчатовском институте. По расчетам, его мощность будет в 30 раз выше аналогичного показателя у JET.
ИТЭР был согласован в 1992 году, строительство началось в 2010-ом. Экспериментальный реактор выполнен, как и JET, по типу «токамак». То есть внутри раскаленная плазма удерживается на расстоянии от стенок установки мощнейшей магнитной системой.
Энергия, полученная от нейтронов и альфа-частиц, извлекается в виде тепла, и это тепло является ключом к производству энергии. В данном случае речь идёт о выработке минимального количества энергии, очень далёкого от промышленных масштабов. Если точнее, этой энергии хватило бы на то, чтобы вскипятить 10 чайников воды.
Однако само по себе научное достижение от этого менее значимым не становится.
Но с новой технологией холодного синтеза каждая страна встанет на почти одинаковый уровень, потому что к этой энергии будет доступ у каждого. И это сильно изменит мир.
Это похоже на то, как появилсяинтернет 30 лет назад. Никто себе даже не мог представить то, что мы имеем сейчас, например, телевизор в маленьком смартфоне. Поэтому мы не знаем, куда нас приведет холодный синтез.
Но я уверен, что грядут сильные изменения. Этот проект так долго не запускался, потому что все были против. Тем, кто делает деньги на нефти, газе, ядерной энергетике, не нужен конкурент.
Но холодный синтез все равно появится. Это неизбежно, так как открытия делаются не по плану, не предсказуемо. И в данном случае интернет — отличный пример.
Потому что, когда интернет появился, не было никакого контроля, можно было делать всё что хочешь. Сейчас его пытаются контролировать, потому что осознали его потенциальные возможности. И то же самое произойдет с холодным синтезом.
Когда эта энергия будет получена, это изменит всё. У вас, например, будет дом с собственным электричеством, обогревательной и охлаждающей системой. Источник всего этого будет спрятан в одну коробку.
И то же самое с энергией для машин, фабрик и заводов. Мы забудем о проводах. Возможно, будет некая энергетическая сеть для обмена энергией от одного дома к другому.
Это произойдёт, когда мы осознаем, что наука, а не евро — центр всего. На данный момент проведено огромное количество экспериментов. Некоторые из них очень сложные.
Но есть и простые. Я сам демонстрировал такой простой эксперимент. Мы берем кусок палладия, направляем на него лазерный луч и видим, что вместо палладия появляется что-то еще — уже нет палладия, есть железо, никель, цинк, кислород, азот, алюминий, кальций.
Всех этих элементов ведь не было в этом куске. Но вы видите превращение своими собственными глазами. И каждый может это сделать.
Есть такая поговорка: «Наука движется вперед рывками: от похорон к похоронам». Это на самом деле так. Люди — ученые — неохотно меняют свою точку зрения.
Они умирают, но им на смену приходят молодые, с новым духом. Именно они могут делать прорыв в науке. Для этого требуется время.
Революция не происходит в один день.
То же самое происходит внутри звёзд. Американские учёные ещё в 60-е годы прошлого века предположили, что для запуска реакции синтеза можно использовать лазеры, с помощью которых получится создать огромное давление и температуру, необходимые для запуска реакции. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях. Хольраум с топливом Чтобы выполнить термоядерное зажигание, капсулу с топливом поместили в хольраум — крошечную камеру, стенки которой превращают лазерное излучение в рентгеновские лучи. Эти лучи сжимают топливо до тех пор, пока оно не взорвётся, создавая плазму с крайне высокими температурой и давлением. Визуализация облучения топлива лазерными лучами, которые преобразуются в рентгеновские для запуска синтеза В рамках многолетних исследований в LLNL была построена серия все более мощных лазерных систем, что привело к созданию NIF — крупнейшей и самой мощной лазерной системы в мире.
Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество
Тем не менее, в течение последних десяти лет в разных концах света не очень крупные и не очень финансируемые лаборатории продолжали предпринимать попытки произвести «холодный термоядерный синтез», который противопоставляется традиционному радиоактивному расщеплению — в английском это выглядит как «cold fusion» и «hot fission». В отличие от «горячей», «холодная» подразумевает принципиально иную реакцию и использование совершенно иного исходного материала. Расщепление требует применения элементов, подобных урану, которые являются труднодоступными — если, конечно, не добывать их на Луне. В настоящее время уран для проведения реакции необходимо очищать, обогащать плюс ко всему — никуда не деться от радиоактивных отходов, которые продолжают наносить вред в течение столетий.
А термоядерный синтез подразумевает использование водорода, которого на планете в изобилии в разных соединениях, он доступен и безвреден. Но технически, для того, чтобы осуществить реакцию — слияние двух атомов водорода с последующим появлением нового вещества и с выделением энергии в качестве побочного продукта — необходимо создание особых условий: сверхдавление на атомы водорода при сверхвысоких температурах. Ядерная физика полагает, что так называемый сплав в иных условиях получить невозможно.
Рузи — возмутитель спокойствия справа Что, похоже, и было опровергнуто. Lahey, Jr. Группа использовала мензурку с жидким ацетоном размером с два-три стакана размеры «ядерного реактора» особенно шокируют, правда в иностранной прессе сравнение производится с кофейными чашками.
Сквозь жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект, известный в физике как акустическая кавитация, следствием которой является сонолюминесценция что-то наподобие «освещения, спровоцированного звуком». Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые увеличивались до двух миллиметров в диаметре и взрывались. Взрывы сопровождались вспышками света и выделением энергии.
В феврале 2019 года были опубликованы результаты положительной государственной экспертизы в Южной Корее российской технологии микробиологической трансмутации жидких радиоактивных отходов, разработанной под руководством Аллы Александровны Корниловой из МГУ им. Ломоносова см. An Experiment in Reducing the Radioactivity of Radionuclide 137Cs with Multi-component Microorganisms of 10 Strains , в Индии была восстановлена государственная программа по холодному ядерному синтезу, а в рамках подготовки программы развития новых технологий ЕС по итогам конкурса были отобраны более 50 проектов по холодному ядерному синтезу и многое-многое другое. К 2019 году были опубликованы документально подтвержденные результаты расследований, которые показали откровенно политизированный характер травли Мартина Флейшмана, Стенли Понса и других исследователей холодного синтеза, главными мотивами которых были финансовые интересы и зависть. Более того, как показала прошедшая в Москве 23 марта 2019 года мемориальная конференция «Холодному синтезу — 30 лет: итоги и перспективы», в которой приняли участие известные российские исследователи, уже в начале 1990-х годов вопрос о реальности феномена холодного ядерного синтеза не стоял, так как надежные подтверждения его существования были получены ещё в советское время в ведущих научных центрах Министерства среднего машиностроения и Академии наук СССР. Для Государственного комитета по науке и технике в 1990 году академиками А. Барабошкиным и Б. Дерягиным был разработан проект государственной программы по исследованию холодного синтеза, которая не была реализована из-за распада СССР. Кстати, Мартин Флейшман и Стэнли Понс признавали приоритет группы Бориса Дерягина в получении реакций холодного ядерного синтеза, полученных при раскалывании дейтерированного льда в 1986 году. Но обо всём по порядку.
Для начала попробуем разобраться, почему же «группе Google» не удалось запустить холодный ядерный синтез при использовании трёх, казалось бы, классических способов, которые были неоднократно воспроизведены за прошедшие 30 лет и основные условия воспроизводимости результатов для которых были давно установлены. За разъяснением причин этого мы обратились к известному российскому исследователю холодного ядерного синтеза ведущему технологу Института геологии и минералогии СО РАН имени академика В. Соболева, доктору геолого-минералогических наук, член-корреспонденту РАЕН Виталию Алексеевичу Киркинскому о результатах собственных многолетних исследований В. Этот метод можно использовать, если интенсивность ядерных реакций — высокая, на несколько порядков выше, чем при обнаружении продуктов синтеза.
Чтобы подвести два протона достаточно близко, чтобы они слились, потребуется температура в 4 миллиона Кельвинов, которая приведет к уже известному нам синтезу: горячему синтезу. По этой причине для зажигания ядерного синтеза в водородной бомбе, самом мощном оружии, придуманном людьми, необходима ядерная бомба. По части магнитного ограничения синтеза конфайнмента и инерциального конфайнмента, когда мощные магнитные поля или серия лазерных импульсов удерживают и сжимают плазму, заставляя ядра сливаться, за последние несколько десятилетий был достигнут определенный прогресс. В ходе этих реакций извлекается все больше и больше энергии, чем было затрачено на их запуск и поддержание, но мы все еще далеки от точки невозврата: когда в процессе реакции появляется намного больше энергии, чем было затрачено на запуск всей цепочки реакций.
Если мы сможем достичь точки безубыточности, это будет настоящий прорыв, поскольку энергия синтеза чистая, не производит радиоактивных отходов, а топливо для нее дешевое и практически неограниченное. Пока что традиционный «горячий синтез» требует поддержания невероятно высоких температур, чтобы все работало, а для этого нам нужно построить собственное миниатюрное солнце; собственно, эти технические трудности прежде всего объясняют, почему мы до сих пор никуда не пришли. Но есть и другая возможность: холодный синтез. Вместо того чтобы поддерживать температуры в миллионы градусов, холодный синтез — недавно переименованный в LENR — в теории позволит эффективно проводить повторяющиеся реакции при значительно более низких температурах, в тысячи градусов или даже чуть выше комнатной температуры. Он мог бы обеспечить нас дешевой и изобильной энергией и даже поселиться в каждом доме. Кто сказал, что холодный синтез возможен? Похоже на вымысел, не так ли? Красивая сказка, придуманная учеными, которые пытаются оправдать собственные потуги.
Существует одна старая история, которая по своей природе очень похожа на сказки про холодный синтез. Она началась еще в 1770 году, еще когда никто не мог подумать не то чтобы о ядерном синтезе — даже современной теории атомов не существовало. Это история про самый первый автомат для игры в шахматы, Mechanical Turk «Механический турок» Вольфганга фон Кемпелена. Почти за двести лет до изобретения современного компьютера «Турок» мог предложить очень сильную игру в шахматы, выиграл большинство своих игр и победил почти всех, не считая самых лучших игроков на то время. Его считали мистификацией, но множество выставок, на которых показали машину, подтвердили ее подлинность.
Сразу же после публикации физик Нэт Фиш англ. Nat Fisch, занимается Физикой Плазмы в Принстонском университете высказался: «То, что я видел, производит впечатление безграмотного и неряшливого отчёта» [25].
Два других сотрудника Окриджской лаборатории повторили эксперимент на той же аппаратуре с другим детектором и не обнаружили поток нейтронов, который наблюдал Талеярхан [24] [25]. Критики также указывают, что температура и энергия в центре схлопывающихся пузырьков газа на три порядка ниже, чем нужно для слияния ядер дейтерия [24] [26] [27]. Япония, 2008 год[ править править код ] В 2008 году отставной японский учёный Ёсиаки Арата [en] из Осакского университета совместно с китайским коллегой Юэчан Чжан из Шанхайского университета сообщили о выделении энергии в эксперименте с палладием, оксидом циркония и дейтерием под высоким давлением, и заявили, что они наблюдали реакцию холодного ядерного синтеза с выделением гелия. Авторы не сообщили никаких данных о деталях своих опытов, в том числе не предоставили для анализа методику измерений [6]. Арата ещё в 2004 г. История вызвала всплеск интереса СМИ. В январе 2011 года Росси заявил, что он имеет чёткое понимание о задействованном механизме, но отказывается публично его раскрывать, пока не будет получен патент [30].
Термоядерная мощь: насколько люди близки к созданию неисчерпаемого источника энергии
В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей (в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры). За последние два года физики, работающие с NIF, смогли в несколько раз повысить энергетическую эффективность "быстрого" термоядерного синтеза. К маю 2000 г. на тему холодного термоядерного синтеза в открытой научной печати было опубликовано более 2 тыс. работ, из которых примерно 10 % содержали достоверные указания на наличие эффекта ХС. На протяжении десятков лет холодный синтез проявлял поразительную капризность и упорно продолжал мучить своих исследователей неповторяемостью экспериментов.
Термоядерный синтез вышел на новый уровень: подробности
Во время термоядерного синтеза атомные ядра вынуждают сливаться вместе и образовывать более тяжелые атомы. Холодный ядерный синтез или ХЯС специалисты определяют как реакцию слияния1 атомных ядер в холодном водороде, например, мюонный катализ. Академик Роберт Нигматулин поясняет: «Вообще-то неправильно называть пузырьковый термояд разновидностью «холодного термоядерного синтеза». Хорошие новости продолжают поступать в области исследований ядерного синтеза.
Термоядерный синтез: ещё один шаг | Hi-Tech
Но больше всего меня интересовал холодный ядерный синтез, так как он может стать великим научным открытием, в том числе и для промышленности. Термоядерный синтез – очень сложная и очень дорогая технология. объяснения поддерживали в новостях то, что называлось "холодным термоядерным синтезом" или "путаницей термоядерного синтеза".[32. Ядерный синтез (часто говорят «термоядерный синтез») — это реакция, в которой легкие ядра при столкновении объединяются в одно тяжелое ядро. «Холодный термоядерный синтез» пользуется у физиков той же репутацией, что и вечный двигатель, машина времени и прочие экспериментально недоказанные или недоказуемые, гипотетические приспособления, которые идут вразрез с законами физики и химии.
Самая грандиозная научная стройка современности. Как во Франции строят термоядерный реактор ITER
Российские ученые — об итогах 2022 года. Подобного удалось добиться впервые в истории. Прорыв был совершен 5 декабря группой ученых из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии. Новая эра началась? Термоядерный синтез — это процесс, который происходит в звездах, в том числе в нашем Солнце.
В масштабах нашей планеты он мог бы стать практически неисчерпаемым источником экологичной энергии, для производства которой могло бы понадобиться только немного морской воды.
Россия первой запустит полноценный термоядерный реактор Физики Курчатовского института планируют совершить то, что самые развитые мировые державы не могут сделать на протяжении 60 лет. К 2020 году в России может заработать первый термоядерный реактор — источник чистой и дешёвой энергии, призванный заменить обычные атомные электростанции. Такую технологию пытались "оседлать" и раньше, но серьёзных успехов в этом направлении никто так и не достиг. Термоядерный синтез предполагает, что вместо радиоактивных элементов, таких как уран и плутоний, в качестве топлива в реактор будут загружаться дейтерий и тритий, после чего с помощью электричества конструкция будет разогреваться до температур, которых нет даже на Солнце. После того как температура внутри реактора становится достаточной для начала реакции, происходит постепенный выброс огромного количества тепловой энергии, с помощью которой вырабатывается электричество. Но просто это звучит только в теории, иначе термоядерный синтез был бы поставлен на поток почти сразу после разработки теории и просчёта всей реакции физиками и математиками. Главная и пока, к сожалению, нерешённая проблема термоядерных реакторов, предназначенных для разогрева дейтерия и трития до температуры в сотню миллионов градусов, — отсутствие эффективности. Если выражаться проще, то удерживать разогретые до состояния плазмы дейтерий и тритий в реакторе учёные научились, но энергия, выделяющаяся во время процесса синтеза, оказывается меньше той, что потребляет реактор. Впрочем, реакцию продолжительной назвать нельзя — со времён первых опытов советских учёных продолжительность реакции увеличили лишь на сотые доли секунды.
Успеха не удалось добиться даже самым пытливым в мире физикам — китайским. Их "реактор будущего" под названием EAST разогрелся до 100 млн градусов лишь на тысячные доли секунды — фантастический результат для китайцев, но совершенно отвратительный для коммерческой эксплуатации. При этом обычного разогрева трития и дейтерия до плазменной "каши" недостаточно. Главная задача термоядерных реакторов токамаков , которую учёные никак не могут решить на практике, состоит в том, что разогретые частицы нужно удерживать на месте. Только так они будут пригодны для выработки и преобразования тепловой энергии в электричество. При коротких "прожигах" реакторов этого не требуется, но для промышленной эксплуатации необходимы длительные реакции. Добиться этого пока не получается — контроль над системой теряется почти сразу, и термоядерный реактор приходится экстренно останавливать.
И как раз тот факт, что никому никогда не удавалось использовать силу горящей плазмы в контролируемой реакции здесь, на Земле, требует проведения дополнительных исследований, прежде чем SPARC сможет начать работать. Строительство проекта SPARC, запущенного в 2018 году, планируется начать в июне следующего года, а сам реактор может заработать в 2025 году. Это намного раньше, чем крупнейший в мире проект термоядерной энергетики, известный как Международный термоядерный экспериментальный реактор ITER : он был задуман в 1985 году, в 2007 году началось проектирование, и, хотя строительство стартовало в 2013 году, ожидается, что первая термоядерная реакция в нем будет проведена в лучшем случае к 2035 году.
В SPARC будут использоваться так называемые высокотемпературные сверхпроводящие магниты, которые стали коммерчески доступными только в последние три-пять лет — ощутимо позже, чем был спроектирован ИТЭР и началось его строительство. Для сравнения, сила магнитного поля Земли колеблется от 30 до 60 миллионных долей тесла. Предварительная схема ITER. В семи новых исследованиях ученые описали результаты расчетов и моделирований суперкомпьютеров, лежащих в основе конструкции SPARC. Ожидается, что этот термоядерный реактор будет генерировать как минимум в два, а то и в 10 раз больше энергии, чем потребляет, как показали исследования. Однако все еще ITER будет как минимум в 5 раз мощнее. А дальше принцип работы схож с текущими атомными электростанциями: тепло от термоядерного реактора будет превращать воду в пар.
Несмотря на то, что его новая компания Deneum предпочитает не использовать это название, по сути, она занимается холодным ядерным синтезом. Направлением, которое 29 лет назад взбудоражило научное сообщество — и быстро было признано лженаукой пока такова официальная позиция РАН. Невозможная физика История холодного ядерного синтеза началась 26 апреля 1989 года, когда химики Мартин Флейшман и Стэнли Понс собрали пресс-конференцию в университете штата Юта. Они попытались объявить о революции — по их словам, они добились осуществления ядерной реакции синтеза при комнатной температуре. Что, по законам физики, вроде бы было невозможным. И дело не то чтобы в фундаментальных законах физики, а в том, что для синтеза легких ядер нужно два электрически заряженных ядра приблизить на короткое расстояние, а этому мешает электрическое отталкивание ядра заряжены положительно. Не вижу, как можно было бы преодолеть это отталкивание. В термоядерном синтезе ядра разгоняются до высоких скоростей в токамаках и в Солнце — из-за высокой температуры. А как это сделать в более-менее обычных условиях, не знаю. Известные мне попытки холодного синтеза недостоверны, а иногда и подложны». Отталкивание протонов, которое не позволяет ядрам приблизиться на достаточно близкое расстояние, называется кулоновским барьером — и в термоядерных реакциях преодолеть его позволяет температура в миллионы Кельвинов. В холодном ядерном синтезе этих температур нет — следовательно, непонятно, за счет чего барьер преодолевается. Опровержения Флейшмана и Понса появились достаточно быстро, и, возможно, даже слишком быстро. Сергей Цветков, главный ученый Deneum, писал о том, что выделение тепла в эксперименте ученых начиналось через 40 дней — а первые опровержения появились уже через 30 дней. В любом случае, на сегодняшний день не существует ни одного убедительного эксперимента, который бы однозначно доказывал достоверность результатов Флейшмана и Понса. С этим тезисом могут поспорить ученые, которые занимаются холодным ядерным синтезом, но к их мнению мало кто прислушивается. И после неудачных попыток повторить эксперимент научное сообщество пришло к выводу , что это невозможно. Холодный ядерный синтез перешел из области экспериментальной науки в сферу, где вроде бы еще не лженаука, но и доказательной базы процесса не существует при этом.
В защиту холодного ядерного синтеза (ХЯС)
Холодный термоядерный синтез новости. Термоядерный синтез — это процесс, когда два легких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое ядро, высвобождая большое количество энергии. Между холодным термоядерным синтезом и респектабельной наукой практически нет никакой связи вообще. Helion Energy планирует подключить реактор мощностью минимум 50 МВт — это немного, но речь здесь идет, скорее, о самом факте первого в истории коммерческого контракта на получение энергии посредством термоядерного синтеза. Стандартная реакция термоядерного синтеза T + D ---> He 4 + n+ 17.6 МэВ.