Фізика майбутнього

поля стискають газ, що містить водень. Імовірно, до середини сторіччя світ добуватиме енергію за допомогою термоядерного синтезу. Фото AFP/Getty Images

називають бланкет і яке спеціально призначене поглинати енергію цього нейтрона. Від цієї енергії бланкет нагрівається. Вода в трубах, що містяться в ньому, закипає. Пару скеровують на лопасті турбіни, яка генерує електрику.

Якщо все піде добре, то DEMO запрацює 2033 року. Він буде на 15 відсотків більший за реактор ITER. DEMO вироблятиме в двадцять п’ять разів більше енергії, ніж споживатиме. Очікується, що DEMO вироблятиме 2 мільярди ват енергії, що дозволить його порівнювати з традиційною електростанцією. Якщо проект DEMO виявиться успішним, то це може призвести до стрімкої комерціалізації цієї технології.

Однак багато чинників іще не з’ясовано. Для будівництва реактора ITER фінансування вже знайдено. Тим часом DEMO наразі перебуває лише на стадії планування, відтак затримки майже неминучі.

Фахівці з термоядерного синтезу вважають, що нарешті вони вийшли на фінішну пряму. Після десятиріч перебільшених сподівань і прикрих невдач вони вірять, що термоядерний синтез от-от буде опановано. На сьогодні існує не один, а цілих два проекти (NIF і ITER), які можуть урешті-решт принести енергію термоядерного синтезу в наші оселі. Проте оскільки ані NIE, ані IT ER поки що не продукують енергії термоядерного синтезу для ринку, то все ще залишається місце для чогось несподіваного, такого, як синтез на столі або ультразвуковий ядерний синтез.

ЯДЕРНИЙ СИНТЕЗ НА СТОЛІ

Ставки в цій грі дуже високі, відтак не можна виключати можливості розв’язання цієї проблеми і з цілковито іншого, несподіваного напряму. Оскільки механізм термоядерного синтезу добре відомий, то з’явилося кілька наукових ідей, що відрізняються від основних концепцій (на реалізацію яких виділяється величезне фінансування), однак не позбавлені сенсу. Зокрема деякі з цих ідей можуть одного дня принести нам термоядерний синтез на столі.

У фінальній сцені фільму Назад у майбутнє ми бачимо, як наві- жений науковець Док Браун шукає пальне для своєї машини часу - Делоріана. Замість того, щоб заправити авто бензином, він вишукує по смітниках бананові шкірки та інший непотріб, а тоді вкидає все це в маленький бачок із назвою Містер Синтез.

Чи може статись таке, що за сто років якесь приголомшливе наукове відкриття стисне велетенські конструкції площею в кілька футбольних полів до розмірів кавоварки, як у кіно?

Один із серйозних варіантів створення термоядерного синтезу на столі має назву сонолюмінесценція - виникнення надвисоких температур у результаті колапсу бульбашок газу в рідині. Іноді це називають ультразвуковим або бульбашковим ядерним синтезом. Про цей дивовижний ефект відомо вже давно - ще від 1934 року, коли науковці в Кельнському університеті експериментували з ультразвуком і фотоплівками, сподіваючись пришвидшити процес їх проявлення, і зауважили на плівці малесенькі точки. Ці точки утворились від спалахів світла в бульбашках, які виникали в рідині під дією ультразвуку. Пізніше нацисти зауважили, що бульбашки, які відлітають від лопастей пропелерів, часто світяться це означало, що в них усередині чомусь виникають високі температури.

Пізніше науковці з’ясували, що ці бульбашки яскраво світяться тому, що колапсують рівномірно, від чого повітря в них усередині стискається і нагрівається до надзвичайно високих температур. Перешкода для гарячого синтезу, як ми вже побачили, - це нерівномірне стиснення водню: або лазерні промені, що скеровані на кульку палива, сфокусовані неточно, або газ стискається нерівномірно. Коли ж стискається бульбашка, то молекули рухаються так швидко, що тиск повітря в ній