Техника - молодёжи 1982-05, страница 33
ЭНЕРГЕТИКИ термоядерному синтезу (УТС) получили со времени исторических выступлений академика Игоря Васильевича Курчатова в 1956 году. Тогда основоположник нашей атомной науки с трибуны XX съезда КПСС выразил желание советских ученых «работать над решением проблемы управляемой термоядерной реакции вместе с учеными всех стран мира», а затем, выступая и Харуэллском атомном центре в Англии, подробно и открыто рассказал о проведенных в СССР экспериментах в этой области. И теперь, вот уже четверть века, исследования по проблеме УТС, не омрачаемые возможностью использования их результатов для милитаристских целей, успешно развиваются, приближая нас к будущему энергетическому изобилию. Термоядерные исследования — одна из наиболее бурно развивающихся областей науки, поэтому здесь особенно велика роль молодежи. Инициаторы и пионеры работ по УТС в нашей стране, которые ныне стоят у их руля, в те трудные послевоенные годы были совсем молодыми физиками и инженерами, пришедшими буквально с институтской скамьи — из МГУ, МИФИ, МФТИ, МВТУ, МЭИ, из вузов других городов. С тех пор ряды советских тер-моядерщикоа продолжают постоянно расти, причем почти исключительно за счет молодежи, поэтому средний возраст сотрудников этой отрасли науки и техники так и остается комсомольским, что служит хорошей гарантией ее быстрого дальнейшего прогресса. В развитии исследований по УТС все увеличивается значение международного сотрудничества, в том чис ле постоянного обмена новейшей информацией, который идет на международных конференциях по физике плазмы, мирному использованию атомной энергии, космической электродинамике, общим проблемам энергетики. Последней в этом ряду была X Европейская (только по традиционному названию, а фактически всемирная) конференция по физике плазмы и управляемому синтезу. Предлагаем читателям рассказ об основных проблемах и состоянии работ по УТС председателя оргкомитета конференции, вице-президента АН СССР Евгения Павловича Велихова. записанный нашим корреспондентом Юрием Бирюковым. Здесь же публикуем и краткое изложение доклада на этом крупнейшем форуме термоядерщиков члена президиума АН СССР Петра Леонидовича Капицы. честве ядерного горючего в традиционной атомной энергетике, сравнительно невелики, их может хватить на какие-то 150 лет. При этом исходили из того, что в современных ядерных реакторах на тепловых нейтронах используется менее 1% энергии, заключенной в уране, Поэтому принципиальное преимущество термояда как источника энергии, использующего неиссякаемые запасы всюду распространенных и легкодоступных водорода, дейтерия и лития, было главным и бесспорным аргументом в пользу развития исследовательских программ УТС, несмотря на все неимоверные сложности, возникавшие на их пути. Но в последние годы реак-торостроители добились выдающихся достижений в созданий реакторов-размножителей (бридеров) на быстрых нейтронах, в которых происходит расширенное воспроизводство ядерного горючего (см. статью Г. Смирнова «Феникс-пти-цы» ядерной энергетики» в «ТМ» № 3 за 1979 год). И тем самым проблема ограниченности запасов уранового горючего на предвидимое будущее была снята. Это, казалось бы, должно было снизить интерес к работам по термояду, На самом же деле он продолжает расти, так как на первый план выходят такие его преимущества, как гораздо большая экологическая чистота и аварийная безопасность. Переход атомной энергетики на УТС облегчает решение проблемы избавления от радиоактивных от ходов. Нейтронное излучение, возникающее в процессе термоядерной реакции, должно практически полностью, причем с пользой, поглощаться в процессах производства энергии и выработки трития из лития. А радиоактивность, наводимая в защите реактора, может быть сведена к минимуму выбором соответствующих конструкционных материалов, В целом, с учетом воздействия на окружающую среду, и производства энергетических агрегатов, и добычи горючего, его транспортировки, и самого процесса выработки энергии, ТЯЭС может превосходить по чистоте все существующие ныне типы электростанций как на минеральных, так и на возобновляемых источниках энергии, Очень важное достоинство ТЯЭС — их безопасность. Безопасность термоядерных реакторов обеспечена автоматически, на основе принципа их действия, В них не накапливаются запасы горючего При работе термоядерных устройств в камере будет находиться очень ограниченное количество трития и дейтерия. Ведь ядра легких элементов — самый компактный из всех видов горючего (за исключением разве что антивещества). Если при делении 1 ^ ура-на-235 высвобождается столько же энергии, как при сгорании 2,5 т угля, то при синтезе 1 г изотопов водорода ее выделяется в 4 раза больше! Реакции синтеза не могут приобрести саморазгоняющегося цепного характера. Даже в звезд ных недрах они автоматически сохраняют стационарный уровень, а в земных условиях любая неполадка установки немедленно приведет к их угасанию. Но именно это ' свойство термоядерных реакций — протекать только при сверхвысоких температурах и больших давлениях, — столь выгодное с точки зрения безопасности, и вызывает основные сложности в осуществлении УТС. ОСНОВНЫЕ СЛОЖНОСТИ В ОСУЩЕСТВЛЕНИИ УТС Главная трудность проведения реакции слияния ядер водорода состоит в том, что им необходимо преодолеть большие электрические силы взаимного отталкивания. Для этого они должны сближаться со скоростями, соответствующими температуре в 10—15 млн. градусов. Именно такая температура существует в недрах звезд. Мало того, в звездах плазма имеет огромную плотность и находится в «реакторе» огромного размера, недостижимого в земных условиях. Но и там акты слияния ядер происходят относительно редко, так что удельное энерговыделение солнца очень мало (в 400 тыс. раз меньше удельного энерговыделения человеческого организма) Общая громадная мощность его излучения достигается за счет колоссальной массы. Хотя она ежесекундно ВЫПОЛНЯЕМ РЕШЕНИЯ ПАРТИИ |
