Блог

Jul 26, 2023

Исследования термоядерного синтеза не должны быть подработкой ядерного оружия

Если человечество проживет еще тысячи лет, нашим основным источником энергии, скорее всего, станет ядерный синтез. Он чистый, топливо неисчерпаемое и дешевое, риска аварии нет. Его

Если человечество проживет еще тысячи лет, нашим основным источником энергии, скорее всего, станет ядерный синтез. Он чистый, топливо неисчерпаемое и дешевое, риска аварии нет. Это источник энергии звезд — фактически, всего космоса. И мы очень близки к тому, чтобы это заработало. Обратной стороной является то, что конкретный реактор, который сейчас совершает важные прорывы в области термоядерного синтеза, неразрывно связан с исследованиями ядерного оружия.

Это не обязательно является препятствием для сделки, но представляет риски, о которых общественность должна знать и учитывать.

30 июля ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса повторили долгожданное достижение декабря прошлого года: они создали больше энергии в капсуле размером с горошину перца, чем они излучали с помощью лазеров. Машина, получившая название «Национальная установка зажигания», или NIF, в настоящее время является мировым лидером в области термоядерного синтеза.

Он еще не готов к коммерческому использованию — точка безубыточности, называемая воспламенением, описывает то, что произошло в капсуле, но ученые все равно вкладывают гораздо больше энергии в запуск лазеров, чем получают в результате термоядерного синтеза. До коммерческого синтеза нам еще осталось, по крайней мере, 20 лет.

В то время как современные атомные электростанции работают за счет ядерного деления, расщепления ядер более крупных элементов, термоядерный синтез представляет собой слияние двух ядер легких элементов. Солнце и звезды питаются от ядер водорода, превращающихся в гелий. Кислород, углерод и другие элементы, необходимые для жизни, были созданы в результате синтеза в далеких звездах, которые взорвались. Термоядерный синтез также освещает светящуюся материю вокруг черных дыр, как это недавно было запечатлено на изображениях НАСА.

И при делении, и при синтезе небольшое количество массы преобразуется в большое количество энергии. В лабораторных экспериментах по термоядерному синтезу ученые обычно используют дейтерий и тритий (водород с одним и двумя нейтронами). Хотя тритий встречается редко, его можно будет производить в реакторе, когда он заработает. Дейтерий неисчерпаем.

«В морской воде достаточно дейтерия, чтобы обеспечить планету энергией в течение 60 миллиардов лет», что намного дольше, чем просуществует наша планета, — сказал Стивен Коули, физик-ядерщик и директор Принстонской лаборатории физики плазмы.

Если и есть обратная сторона, так это не цель, а путь, который США выбрали для достижения своих недавних целей. Национальный центр зажигания был построен не для поиска источника чистой энергии, а для продвижения американского оружия массового уничтожения.

«Причина, по которой NIF финансируется, заключается в исследованиях ядерного оружия. Он не финансируется ни для термоядерной энергетики, ни для фундаментальной науки. Это всего лишь побочные выгоды», — сказал Стюарт Прагер, физик-ядерщик и профессор Принстонского университета, который работает с программой по науке и глобальной безопасности.

Машина может делать что-то эквивалентное испытанию модернизированного или нового ядерного оружия, не нарушая при этом договоры о запрещении испытаний. Достигнутые в декабре и этим летом успехи в достижении зажигания наконец позволят машине выполнить свою миссию по испытанию оружия.

Как это повлияет на хрупкую систему взаимного сдерживания с другими ядерными державами, остается неизвестным, но Прагер и другие ученые, изучающие ядерную безопасность, говорят, что это может сделать мир более опасным. Хотя американские школьники больше не участвуют в ядерных учениях, все еще существует риск того, что ядерное оружие уничтожит нашу цивилизацию раньше, чем это сделает изменение климата.

Хотя первоначальное ядерное оружие, созданное в рамках Манхэттенского проекта, зависело от деления ядер, большая часть ядерного арсенала США состоит из так называемых термоядерных бомб, которые получают свою энергию за счет термоядерного синтеза. Это оружие может обладать разрушительной силой, в сотни раз превышающей разрушительную силу бомб, сброшенных на Хиросиму и Нагасаки. Нынешние запасы США могут многократно уничтожить человечество.

NIF может помочь гарантировать, что ни одно из наших вооружений не взорвется в своих шахтах. Но кажется безумием предполагать, что США необходимо их улучшить. «Есть ли сомнение в том, что ядерное оружие работает? Есть ли сомнения, что они полностью уничтожают?» — сказал Прагер. «Нет смысла думать, что нам необходимо дальнейшее совершенствование ядерного оружия».