Джерело енергії термоядерного процесу

ПЛАН

Вступ

1. Поява нової енергії

2. Умови керованого ядерного синтезу

3. Токамаки: що досягнуто?

4. Ядерний синтез завтра

Висновок

Використана література:

Вступ

Ми звично говоримо про термоядерний синтез, як про перспективне джерело енергії. Але от питання: чи не занадто довго він залишиться всього лише “перспективним”? Адже склалася парадоксальна ситуація: на енергії розподілу ядер урану вже давно працюють атомні електростанції, тоді як керований синтез легких ядер не дає позитивного балансу енергії. Тим часом останній процес відкрили на чотири роки раніше, ніж перший: у 1934 році в лабораторії Е. Резерфорда був проведений синтез ядер дейтерію з одержанням тритію. А вже через кілька років теоретики знайшли придатні ядерні процеси, що пояснюють механізм “горіння” зірок, що так довго був нерозв'язною загадкою. Виходить, роль термоядерної реакції, як можливого джерела величезних кількостей енергії, була усвідомлена давно. Які ж труднощі стояли і стоять на шляху до оволодіння цим джерелом?

1. Поява нової енергії

Головна причина стійкості зоряних термоядерних реакцій — величезні

розміри реакторів, та й часи циклів реакцій обчислюються мільйонами років.

Як же в наших обмежених масштабах створити подібне?

У 1945 році на далекому Сахаліні в учня вечірньої середньої школи Олегам Лаврентьєва блиснула смілива ідея, що обіцяла створення штучного земного сонця. Як писав сам Олег Олександрович, він “сформулював принцип теплової ізоляції електричним полем цілком іонізованого газу з метою промислової утилізації термоядерних реакцій” і не довго думаючи направив пропозицію прямо на адресу І.В.Сталіна. Лист залишився без відповіді, але повторна пропозиція в ЦК ВКП(б) спрацювала миттєво. У 1954 році ця ідея, виявилася дуже плідною, була втілена в Інституті атомної енергії (ІЕА). З'явилася перша дослідницька термоядерна установка токомак. Згодом А.Д.Сахаров, вже академік, засвідчив: “Підтверджую, що в червні чи липні 1950 р. я рецензував роботу О.А.Лаврентьєва... Ознайомлення з роботою Лаврентьєва послужило поштовхом, що сприяє прискоренню моєї спільної з І.Е.Таймом роботи з магнітної термоізоляції високотемпературної плазми”.

Але дійсність виявилася складніше. З'ясувалося, що в тороідальному полі

частки за кожний оберт будуть зміщатися з області більш сильної напруженості (внутрішній периметр тороіда) в область слабкої напруженості (зовнішній периметр) і вся плазма “вивалиться” на зовнішню стінку, не встигнувши розігрітися до термоядерних температур.

Правда, вихід швидко знайшли: для утримання плазми в рівновазі силові

лінії її магнітного полюсу треба завити по спіралі. Двадцять років по тому ця робота зіграла історичну роль і стала однією з основ теорії токамаків.