ხელოვნური მზე: შეერთებული შტატები და რუსეთი აშენებენ უნიკალურ თერმობირთვულ რეაქტორს

მსოფლიოში პირველი ექსპერიმენტული თერმობირთვული რეაქტორის ITER-ის მშენებლობა საფრანგეთის სამხრეთით მდებარე კადარაშის კვლევით ცენტრში, მარსელიდან 65 კმ-ში დაიწყო. გახსნის ცერემონია პრეზიდენტმა ემანუელ მაკრონმა დაიწყო ვარსკვლავური ომების ფილმის საგის მუსიკით, წერს BBC.

ფოტო: ვიდეო ჩარჩო YouTube / iterorganization

როგორც ვიკიპედიაში აღნიშნეს, სახელი ITER (ITER) თავდაპირველად იყო ინგლისური საერთაშორისო თერმობირთვული ექსპერიმენტული რეაქტორის (საერთაშორისო თერმობირთვიანი ექსპერიმენტული რეაქტორი) აბრევიატურა. ახლა ეს სახელი უკავშირდება ლათინური სიტყვას iter - path.

მეცნიერები სერიოზულად უწოდებენ ITER-ს ხელოვნურ მზეს. 10 სართულიანი შენობის ზომის ვაკუუმ კამერაში - 30 მეტრი სიმაღლისა და იგივე დიამეტრის - დაგეგმილია ინდუსტრიული მასშტაბით თერმობირთვული შერწყმის პროცესის რეპროდუცირება, რომელიც აძლიერებს ჩვენს ვარსკვლავს.

რუსეთი არა მხოლოდ ამ ამბიციური სამეცნიერო პროექტის ერთ-ერთი მთავარი პარტნიორია, არამედ მისი უძველესი მონაწილეა. თერმობირთვული რეაქტორის იდეა, რომლის განხორციელებაც მთელი მსოფლიო ცდილობს გაზვიადების გარეშე, ატომური ენერგიის ინსტიტუტის საბჭოთა მეცნიერებს ეკუთვნით. კურჩატოვმა.

თეორიულად, თერმობირთვული შერწყმა ენერგიის ამოუწურავი წყაროა. რამდენიმე გრამი წყალბადის საწვავი საკმარისია ათასობით სახლის სითბოთი და ელექტროენერგიით უზრუნველსაყოფად, ხოლო ანანასის ზომის „ბრიკეტს“ შეუძლია 10 ათასი ტონა ნახშირის ჩანაცვლება.

მხოლოდ ტრადიციული თერმული ან ბირთვული ელექტროსადგურებისგან განსხვავებით, თერმობირთვული რეაქტორი არ აბინძურებს ატმოსფეროს სათბურის გაზების გამონაბოლქვით და არ ტოვებს ტოქსიკურ რადიოაქტიურ ნარჩენებს.

„ჩვენ შთაგონებული ვიყავით სამყაროთი და ვარსკვლავებით, სადაც ბირთვული შერწყმა ქმნის ენერგიას მილიარდობით წლის განმავლობაში“, - თქვა ITER-ის გენერალურმა დირექტორმა ბერნარდ ბიგოტმა.

პროექტის მონაწილეები ხაზს უსვამენ: ITER არის ექსპერიმენტული რეაქტორი. ეს არ არის თერმობირთვული ელექტროსადგური, არამედ ადგილი უპრეცედენტო ფიზიკური ექსპერიმენტისთვის.

თუმცა, თუ ყველაფერი გეგმის მიხედვით მიდის, ეს ექსპერიმენტი განსაზღვრავს პლანეტაზე ყველა ენერგიის მომავალს.

„ITER არის აბსოლუტურად საოცარი სამეცნიერო პროექტი. „მან გააერთიანა მთელი მსოფლიო, რათა შეექმნა ენერგიის სუფთა და განახლებადი წყარო - მომავლის ენერგია“, განუცხადა BBC-ს ბრიტანეთის ატომური ენერგიის სააგენტოს ხელმძღვანელმა იან ჩეპმენმა. „ეს არის შესაძლებლობა, ვაჩვენოთ მთელ მსოფლიოს, რომ დედამიწაზე შესაძლებელია თერმობირთვული შერწყმა.

On სათაური: 35 ქვეყანა აშენებს მსოფლიოს უდიდეს fusion რეაქტორს: რატომ არის ეს საჭირო. ფოტო

Sputnik, ხიზილალა, არაყი, ტოკამაკი

ITER არის უდიდესი სამეცნიერო სამშენებლო პროექტი კაცობრიობის ისტორიაში. ექსპერიმენტში მონაწილეობს 35 ქვეყანა, მათ შორის ინდოეთი, ჩინეთი, რუსეთი, აშშ, სამხრეთ კორეა, იაპონია და ევროკავშირის ქვეყნები (პლუს დიდი ბრიტანეთი და შვეიცარია) - ეს არის მთელი მსოფლიო ეკონომიკის 80% და პლანეტის ნახევარზე მეტი. მოსახლეობა.

ამავდროულად, ყველა მონაწილე ქვეყანა აღიარებს, რომ თერმობირთვული რეაქტორის იდეის ავტორი რუსეთს ეკუთვნის. თავად სიტყვა "ტოკამაკი" (ეს არის რეაქტორის ინსტალაციის ტიპის სახელი) რუსული აბრევიატურაა: ტოროიდული კამერა მაგნიტური ხვეულებით.

„ტოკამაკი არის პლაზმისგან დამზადებული დონატი, რომლის მეშვეობითაც დენი მიედინება“, განუმარტავს BBC-ს რუსული სააგენტოს ITER-ის ხელმძღვანელი ანატოლი კრასილნიკოვი. - ეს არის ერთ-ერთი სიტყვა, რომელიც მთელმა მსოფლიომ საბჭოთა და რუსი მეცნიერების წყალობით ისწავლა. "Sputnik", "ხიზილალია", "არაყი", "ტოკამაკი" - ნებისმიერი უცხოელი გაიგებს ამ სიტყვებს თარგმანის გარეშე.

ფოტო: ვიდეო ჩარჩო YouTube / iterorganization

კრასილნიკოვი 40 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ეწევა თერმობირთვულ შერწყმას (ან, როგორც მას ექსპერტები უწოდებენ, თერმობირთვული შერწყმა). 1981 წელს დაამთავრა მოსკოვის ფიზიკისა და ტექნიკის ინსტიტუტი და სამუშაოდ წავიდა კურჩტოვის ინსტიტუტში. და 1985 წელს, ხელი მოეწერა ისტორიულ შეთანხმებას შეერთებულ შტატებსა და სსრკ-ს შორის ტოკამაკის ერთობლივი მშენებლობის შესახებ.

„გორბაჩოვი და რეიგანი შეთანხმდნენ, რომ ერთად აეშენებინათ რეაქტორი, როგორც მაგალითი იმისა, რომ ორ დიდ ძალას შეუძლია არამარტო ებრძოლოს ერთმანეთს ცივ ომში, არამედ ერთად გააკეთოს რაღაც, განახორციელოს რაიმე სახის ერთობლივი სამეცნიერო პროექტები“, - იხსენებს კრასილნიკოვი. ”და მალე იაპონია და ევროკავშირი შემოგვიერთდნენ.”

ცივი ომის დასრულების შემდეგ, შეერთებული შტატები ცალმხრივად გამოვიდა შეთანხმებიდან, იმ მოლოდინით, რომ ამერიკული დაფინანსების გარეშე პროექტი უნდა შემცირდეს. თუმცა, დანარჩენმა პარტნიორებმა განაგრძეს მუშაობა - უფრო მეტიც, ტოკამაკის განვითარებას შეუერთდნენ ინდოეთი, ჩინეთი და სამხრეთ კორეა. ვაშინგტონში, როგორც ჩანს, მიხვდნენ, რომ არასწორად გამოთვალეს.

”შემდეგ სახელმწიფოებმა ითხოვეს დაბრუნება და, როგორც ჩანს, ისინი ჯერ კიდევ 2004 წელს მიიღეს”, - თქვა რუსული სააგენტო ITER-ის ხელმძღვანელმა. - მაშ, ახლა რომ გამოვიდნენ, არა უშავს. პროექტი მათ მიერ არ არის განსაზღვრული და ისინი არ არიან მთავარი კონტრიბუტორები“.

მას შემდეგ, რაც საფრანგეთის კადარაშის დამტკიცდა, როგორც რექტორის მშენებლობის ადგილი, ევროკავშირმა აიღო დაფინანსების უდიდესი ნაწილი (45%). მონაწილე ქვეყნების დანარჩენი ხარჯები, მათ შორის რუსეთი და შეერთებული შტატები, თანაბრად იყოფა.

On სათაური: სსრკ-ს კოსმოსური თანამგზავრები ბირთვულ რეაქტორთან ერთად გაუშვეს: ერთი მათგანი კანადაში დაეცა

"ეს არის მზე დედამიწაზე"

ტოკამაკში საწვავი არის ორი ტიპის წყალბადი (მათ იზოტოპებს უწოდებენ) - დეიტერიუმი და ტრიტიუმი. ნავთობის, გაზისა და ურანის მადნისგან განსხვავებით, ორივეს მარაგი პრაქტიკულად შეუზღუდავია: ერთი ინდუსტრიული მასშტაბით მოიპოვება მსოფლიო ოკეანის წყლებიდან, მეორე კი ლითიუმისგან, საკმაოდ მარტივი რეაქციის შედეგად.

ასობით ტოკამაკი შეიქმნა მსოფლიოში, მაგრამ ITER არის პირველი რეაქტორი, სადაც დაგეგმილია თერმობირთვული შერწყმა, რომელსაც მხარს უჭერს თავად პლაზმის წვის ჯაჭვური რეაქცია. ამისათვის თქვენ "უბრალოდ" უნდა გაათბოთ წყალბადი რამდენიმე მილიონ გრადუსამდე და როგორმე დაიჭიროთ იგი ადგილზე, თავიდან აიცილოთ ცხელი პლაზმის გაფანტვა.

”ეს არის მზე დედამიწაზე, მხოლოდ 10-ჯერ მაღალი ტემპერატურით,” განმარტავს კრასილნიკოვი. - მაგრამ მზე უზარმაზარი ბურთია, ის თავს იკავებს გრავიტაციის გამო და ამისთვის ვიყენებთ მაგნიტურ ველს. მისი დნობა შეუძლებელია - ეს მაგნიტური კედელივითაა და ეს არის საბჭოთა გამოგონების უნიკალურობა.

როგორ მუშაობს:

• ტოკამაკის ღრუ რგოლში შეჰყავთ რამდენიმე გრამი დეიტერიუმი და ტრიტიუმი, წყალბადის იზოტოპები;
• წყალბადი თბება რამდენიმე მილიონი გრადუსამდე ტემპერატურამდე, გადაიქცევა პლაზმად - იონიზებულ გაზად, რომელშიც ელექტრონები იშლება ატომების ბირთვებიდან;
• მაგნიტური ველი, რომელიც უზრუნველყოფილია სუპერპროდუქტიული მაგნიტებისგან, რომლის საერთო წონაა 10 ათასი ტონა, ფლობს პლაზმას და აძლევს მას ფორმას;
• როდესაც ტემპერატურა დაახლოებით 150 მილიონ გრადუსს მიაღწევს (ეს მზეზე 10-ჯერ უფრო ცხელია), იწყება თერმობირთვული რეაქცია;
• დეუტერიუმისა და ტრიტიუმის ატომების შერწყმა ხდება, ქმნის ერთ ჰელიუმ -4 ატომს და ერთ ნეიტრონს, რომელსაც უზარმაზარი ენერგია აქვს (დაახლოებით 3,5 მეგავატი);
• ნეიტრონები ტოვებენ მაგნიტურ ხაფანგს და, მათი კინეტიკური ენერგიის გამო, აცხობენ წყალს ტოკამაკის კედლებში;
• წყალი იქცევა ორთქლად, რაც ტურბინებს გადააქვს.

მაგრამ მთავარი განსხვავება, მეცნიერთა აზრით, არის თერმობირთვული რეაქტორის აბსოლუტური უსაფრთხოება, რადგან იქ უბრალოდ არაფერია აფეთქებული.

”ავარიის შემთხვევაში, ჩვენი დონატი უბრალოდ გაქრება და ხელახლა უნდა განათდეს”, - გვარწმუნებს კრასილნიკოვი. — პლაზმის ტემპერატურა ITER-ში დაახლოებით 200-300 მილიონი გრადუსია. მაშინაც კი, თუ მოხდება მაგნიტური ველის დაშლა და პლაზმა რეაქტორის კედელზე აფრქვევს, ტემპერატურა მაშინვე დაეცემა სიდიდის რიგით - და რეაქცია უბრალოდ შეჩერდება“.

ფოტო: ვიდეო ჩარჩო YouTube / iterorganization

"ყველაფერი, რაც კაცობრიობამ შექმნა"

ყველა ექსპერტი თანხმდება, რომ მსოფლიოს არცერთ ქვეყანას არ შეეძლო გრანდიოზული პროექტის განხორციელება მარტო. საუბარი არ არის იმაზე, რომ ფულიც კი იყოს, არამედ იმ უნიკალური ნოუ-ჰაუსის შესახებ, რომელიც მეცნიერებმა შეიმუშავეს საერთაშორისო თანამშრომლობის ფარგლებში.

„არსებითად, ეს არის ტექნოლოგიურად განვითარებული ქვეყნების კლუბი, რომელთაგან თითოეულმა პროექტში თავისი ტექნოლოგია შემოიტანა“, - გვარწმუნებს კრასილნიკოვი. „ჩვენ გამოვიმუშავეთ ტოკამაკი, ვიღაცამ პირველი კედელი მოიფიქრა, ვიღაცამ დამატებითი გათბობის მეთოდი მოიფიქრა, ვიღაცამ საუკეთესო ინჟექტორები და ვიღაცამ სუპერგამტარები... ITER-მა გააერთიანა თავის საიტზე ყველაფერი, რაც კაცობრიობას ოდესმე შეუქმნია“.

მაგალითად, რეაქტორის მაგნიტური კოჭები. თითოეული მათგანი არის ოთხსართულიანი სახლის ზომა და წონა 360 ტონა. ზეგამტარობის შესაქმნელად, მაგნიტები გაცივებულია თხევადი ჰელიუმით -269 გრადუსამდე.

13 მეტრიანი ცენტრის სოლენოიდი იწონის 1000 ტონას და ქმნის მაგნიტურ ველს საკმარისად ძლიერად, რომ ავიდეს თვითმფრინავის გადამზიდავი ჰაერში.

სისტემების უმეტესობა იქმნება რამდენიმე პარტნიორთან თანამშრომლობით. მაგალითად, სამშაბათს შეგროვებული ერთ-ერთი ნაწილი შეიქმნა რუსეთის პასუხისმგებლობით - ეს არის შემუშავებული რუსი მეცნიერების მიერ სანკტ-პეტერბურგში (Efremov Research Institute of Electrophysical Equipment) - მაგრამ აწყობილი იქნა კონტრაქტის მუშაკების მიერ გერმანიაში.

პარტნიორობის ხელშეკრულების თანახმად, ITER- ის ყველა წევრ ქვეყანას აქვს თანაბარი უფლება, გამოიყენოს ტოკამაკი და მისი მშენებლობაში გამოყენებული ყველა ტექნოლოგია. პროექტის დატოვება, ნებისმიერი მონაწილე ქვეყანა საფრთხეს უქმნის მეცნიერულ იზოლაციაში მოთავსებას.

თუმცა გარეთ გასვლას არავინ აპირებს. პროექტის მონაწილეების თქმით, ITER ასევე უნიკალური სოციალური ექსპერიმენტია: როდესაც სხვადასხვა კულტურის, განსხვავებული მენტალიტეტის მქონე ადამიანები ერთად მუშაობენ, ისინი სწავლობენ ერთმანეთისგან და ესმით, თუ როგორ უნდა დაუკავშირდნენ ერთმანეთს - და ეს არანაკლებ მნიშვნელოვანია, ვიდრე ყველაფერი.

„პოლიტიკური თვალსაზრისით, ჩვენი ქვეყნები აუცილებლად განიცდიან ურთიერთობების დათბობას და გაცივებას“, - ვარაუდობს კრასილნიკოვი. ”მაგრამ ITER წინ წავა, როგორც ყინულისმტვრევა.”

ასევე წაიკითხეთ ფორუმზე:

”ის საფრთხეს უქმნის მსოფლიოს”: რატომ გამოთქვამს ელონ მუსკი განგაშის განვითარებას ხელოვნური ინტელექტის განვითარების გამო

კორონავირუსისგან უფრო საშინელი: შიმშილი ემუქრება მილიონობით ადამიანს უღარიბეს ქვეყნებში

ეხმარება დაეუფლონ მთვარესა და მარსს: ჩერნობილისგან ჩამოსხმას შეუძლია დაიცვას ასტრონავტები გამოსხივებისგან

პენტაგონმა რუსეთი დაადანაშაულა კოსმოსში იარაღის გამოცდაში

გსურთ უფრო მნიშვნელოვანი და საინტერესო ამბები აშშ-ში ცხოვრებისა და ამერიკაში იმიგრაციის შესახებ? - მხარი დაგვიჭირეთ შემოწირულობა! ასევე გამოიწერეთ ჩვენი გვერდი Facebook. აირჩიეთ „პრიორიტეტი ჩვენებაში“ და ჯერ წაგვიკითხეთ. ასევე, არ დაგავიწყდეთ ჩვენი გამოწერა დეპეშა არხი  და Instagram- იქ ბევრი საინტერესო რამ არის. და შეუერთდი ათასობით მკითხველს ფორუმი დღევანდელი ნიუ – იორკი — იქ ნახავთ უამრავ საინტერესო და პოზიტიურ ინფორმაციას მეტროპოლიის ცხოვრების შესახებ.