Ядерная энергия термоядерного синтеза: воссоздание Солнца на Земле

Говорить об атомной энергии — значит погрузиться в мир явления, которое может найти самые разнообразные применения. Ядерное деление, высвобождая огромные количества энергии, заключенной в ядре атома, привело как к технологическим разработкам, так и к применениям, которые глубоко повлияли на современную историю. Со временем атомная энергия перестала ассоциироваться исключительно с военной сферой и стала частью различных аспектов нашей повседневной жизни, хотя зачастую мы этого и не осознаем. Сегодня в мире насчитывается около 400 атомных электростанций, работающих на основе ядерного деления и способных в основном вырабатывать электроэнергию. В то время как при ядерном делении происходит расщепление тяжёлых атомных ядер, таких как ядра урана и плутония, при термоядерном синтезе происходит слияние лёгких ядер, таких как ядра дейтерия и трития — двух изотопов водорода. В отличие от ядерного деления, термоядерный синтез пока не позволяет вырабатывать электроэнергию. Фактически самый амбициозный глобальный проект по термоядерному синтезу, который до сих пор находится в стадии строительства, расположен на юге Франции и неофициально называется «солнце на Земле». Он носит название ITER («Путь»), и с самого начала в его реализации участвуют более 25 стран ЕС, к которым присоединились Китай, США, Индия, Япония, Южная Корея и Россия. Токамак (монументальное устройство, в котором будет происходить термоядерный синтез) является сердцем этого инженерного проекта, над которым работают около 6500 человек самых разных специальностей, прибывших из самых отдаленных уголков мира. Пока не будет вырабатываться электроэнергия, ядерный синтез останется «Святым Граалем» в этой области. Математики, инженеры, физики и другие специалисты входят в состав этого научного сообщества, столь необходимого для обмена знаниями, которое формируется в провансе Франции. Без него такие проекты, как ITER, не смогли бы пережить те успехи и неудачи, которые свойственны устройству, создание которого никогда ранее не предпринималось. График строительства реактора изменился в последние годы из-за неоднозначных этапов разработки компонентов токамака, однако ожидается, что первые эксплуатационные испытания с плазмой состоятся в ближайшие годы, а именно в 2030-х годах. ITER не будет вырабатывать электроэнергию для населения Франции — по крайней мере, не для всей страны; это лишь проверка концепции. Следующий этап уже находится в стадии проектирования и называется DEMO. Это будет первый прототип термоядерной электростанции, подключенной к реальной электросети, ввод которой в эксплуатацию запланирован на период между 2040 и 2050 годами. Частные технологические компании прогнозируют более амбициозные сроки и пытаются сократить этот график за счёт использования более мощных и компактных высокотемпературных сверхпроводящих магнитов. Тем не менее, будущее термоядерного синтеза, как говорят, «наступит через 25 лет».