Fusion '101' – Климаттың өзгеруі мен ауа-райы шарлары үшін неге маңызды?

Ғылымдағы кейбір нәрселер керемет. Басқалары салқын және өмірді өзгертуі мүмкін. Осы аптада АҚШ Энергетика министрлігі өзінің зертханаларының бірі Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасы (LLNL) синтезді тұтану деп аталатын нәрсеге қол жеткізгенін хабарлады. Бұл нені білдіретінін және климаттың өзгеруіне неліктен маңызды екенін талдап көрейік.

Энергетика бөлімі баспасөз хабарламасы «5 желтоқсанда LLNL Ұлттық тұтану қондырғысының (NIF) командасы осы кезеңге жету үшін тарихтағы бірінші бақыланатын термоядролық синтез тәжірибесін жүргізді, бұл ғылыми энергияның бұзылуы деп те аталады, яғни ол синтезден лазер энергиясына қарағанда көбірек энергия өндірді дегенді білдіреді. оны жүргіз». Термоядролық синтез - бұл Күн энергияны шығаратын процесс. Ғалымдар ондаған жылдар бойы бұл механизмді зертханаларда қайта шығаруға тырысты, бірақ ол мүмкін болмады. Президенттің ғылым және технология жөніндегі бас кеңесшісі және Ақ үйдің ғылым және технология саясаты басқармасының директоры, доктор Арати Прабхакар былай деп атап өтті: «Біз бір ғасырдан астам уақыт бойы синтез туралы теориялық түсінігіміз бар, бірақ білуден орындауға дейінгі саяхат болуы мүмкін. ұзақ және қиын. Бүгінгі белес біздің табандылықпен не істей алатынымызды көрсетеді».

Неліктен бұл климаттың өзгеруі үшін маңызды? Біріктіру екі жеңіл ядро ​​(бұл жағдайда сутегі) бір ауыр ядроны (гелий сияқты) алу үшін біріктірілгенде болады. Бұл процесс кезінде таза энергияның айтарлықтай мөлшері бөлінеді. Энергетика министрлігінің пресс-релизінде былай деп жазылған: «Бұл тарихи, ең алғашқы жетістік NNSA-ның қорларды басқару бағдарламасын қолдаудың теңдессіз мүмкіндігін береді және ойын болатын таза синтез энергиясының болашағы туралы баға жетпес түсінік береді. - Президент Байденнің таза көміртегі экономикасы туралы мақсатына жету үшін күш-жігерді өзгертуші.

Бұл хабарландыру ғылым, технология және инженерлік қауымдастықтар үшін ойын өзгертеді. Дегенмен, күтулерді калибрлеу маңызды. Қазіргі энергия қажеттіліктерін қамтамасыз ететін жеткілікті үлкен масштабта Күннің қуатын имитациялаудан әлі де бірнеше ондаған жылдар болуы мүмкін. Бұл эксперимент жеткілікті таза энергияны өндірді қайнатыңыз бірнеше галлон су, бірақ бұл қызықты нүкте емес. Мәселе мынада, кіріс ретінде жеткізілгеннен гөрі шығыс ретінде көбірек энергия өндірілді. Есіңізде болсын, бірінші ұшақ Boeing Dreamliner емес және алғашқы ұялы телефондар көтеру үшін шағын жаттығуды қажет етті.

Дегенмен, шығарындылардан, ауаның ластануынан немесе радиоактивті қалдықтардан таза энергетикалық экономиканы елестету өте тартымды және үмітті. Балқу үшін отын қоры сутегі болып табылады. Сутегі өте көп. Мұны оқыған кезде сіз синтездің атом электр станцияларындағы бөлінуден қалай ерекшеленетінін сұрайтын шығарсыз. The Атом энергиясы жөніндегі халықаралық агенттік сайты былай дейді: «Бөліну ауыр элементті (атомдық массалық саны жоғары) фрагменттерге бөледі; ал синтез екі жеңіл элементті (атомдық массалық саны төмен) біріктіріп, ауыр элементті құрайды. Екі процесс энергияны шығарады, бірақ синтез радиоактивті қалдықтарды шығармайды. Ол инертті гелий шығарады (айтпақшы, оны ауа райы шарларында қолдануға болады). Фьюжн сонымен қатар ядролық апаттардың сипаттамасы болып табылатын тізбекті реакцияларды тудырмайды және қару-жарақ өндіру үшін де өміршең емес.

Ғалымдардың неліктен бас иетінін енді түсінген боларсыз.