Відео

Транскрипція

Фундаментальна валюта нашого Всесвіту - енергія.

Вона освітлює наші домівки,

вирощує нашу їжу,

живить наші комп’ютери.

Ми можемо отримати її багатьма способами:

спалюючи горючі корисні копалини,

розщеплюючи атоми

чи від освітлення сонцем фотовольтаїки.

Але у всього є свої недоліки.

Викопні види палива є надзвичайно токсичними,

ядерні відходи… це ядерні відходи,

а для запасання сонячної енергії на хмарний день в нас поки недостатньо батарей.

Але сонце, здається, має практично безмежну, безплатну енергію.

Чи можемо ми побудувати сонце на Землі?

Чи можна зірку розлити в пляшки?

Сонце сяє завдяки ядерному синтезу.

Якщо коротко, синтез - це термоядерний процес,

тобто інгредієнти мають бути неймовірно гарячими, настільки,

що від атомів відриваються їхні електрони,

утворюючи плазму, де ядра і електрони

вільно стрибають навколо.

Оскільки ядра позитивно заряджені, вони відштовхуються.

Для того, щоб подолати це відштовхування

часточки мають рухатися дуже-дуже швидко.

В таких умовах, дуже швидко означає дуже гаряче:

мільйони градусів.

Зірки досягають таких температур не чесно.

Вони настільки масивні, що тиск у їхніх ядрах

генерує тепло, достатнє щоб стискати ядра докупи

допоки вони не зіллються воєдино,

утворивши важче ядро і вивільнивши енергію у процесі.

Саме це вивільнення енергії

учені сподіваються приборкати

на електростанціях нового покоління:

термоядерних реакторах.

На Землі, для створення термоядерної реакції, використання такого методу грубої сили

не видається можливим.

Тож, якщо ми хочемо побудувати реактор, що генерує енергію з ядерного синтезу,

ми маємо діяти кмітливіше.

На сьогодні вчені винайшли два методи створення плазми

достатньо гарячої для синтезу

Перший тип реактора використовує магнітне поле

для стиснення плазми у подібній до бублика камері,

де відбувається реакція.

Ці реактори магнітного утримання, такі як реактор ITER у Франції,

використовують надпровідникові електромагніти, котрі охолоджуються рідким гелієм до температури

на кілька градусів вищої за абсолютний нуль.

Це означає, що вони мають найбільші перепади температур у відомому Всесвіті.

Другий тип називається реакторами інерційного утримання і

використовує імпульси надпотужних лазерів

для розігрівання поверхні гранули палива,

стискаючи її,

що ненадовго робить паливо достатньо гарячим і щільним для синтезу.

Насправді,

один з найпотужніших лазерів у світі

використовується для експериментів ядерного синтезу

у Національному комплексі лазерних термоядерних реакцій у США.

Ці та інші подібні експерименти в усьому світі

сьогодні всього лише експерименти.

Науковці все ще розробляють цю технологію.

І хоча вони можуть досягти ядерного синтезу,

зараз на проведення експерименту витрачається більше енергії,

ніж виробляється під час реакції.

До комерційного впровадження ця технологія

має пройти довгий шлях.

А може вона й ніколи не стане реальністю.

Що як зробити життєздатний термоядерний реактор на Землі просто неможливо.

Але якщо він буде зроблений, то буде настільки ефективний,

що однієї склянки морської води

вистачить аби виробити стільки ж енергії як із діжки нафти,

без суттєвих відходів.

Це тому, що термоядерні реактори використовуватимуть як паливо водень або гелій

а у морській воді повно водню.

Але не будь-який водень підійде:

специфічні ізотопи з додатковими нейтронами під назвою дейтерій та тритій

необхідні для вірних реакцій.

Дейтерій стабільний, його можна вдосталь знайти у морській воді,

а от з тритієм складніше.

Він радіоактивний і у всьому світі його існує кілограм двадцять

і в основному у ядерних боєголовках,

що робить його надзвичайно дорогим.

Отже замість тритію нам потрібний інший елемент для злиття з дейтерієм.

Гелій-3 - ізотоп гелію, що може стати гарною заміною.

На жаль,

він також надзвичайно рідкісний на Землі.

Але відповідь може бути на Місяці.

За мільярди років

сонячний вітер міг накопичити величезні поклади

гелію-3 на Місяці.

Замість виготовлення гелію-3, ми могли б його видобувати.

Якщо нам вдасться відсіяти гелій з місячного пилу,

то в нас вистачить палива щоб живити енергією цілий світ

впродовж тисяч років.

Ще один аргумент за розміщення бази на Місяці

якщо Ви все ще не були переконані.

Гаразд, можливо ви вважаєте, що побудувати маленьке сонце,

все ще звучить небезпечно.

Але, насправді, вони були б набагато безпечнішими за більшість інших електростанцій.

Термоядерний реактор не схожий на ядерну електростанцію,

котра може катастрофічно розплавитися.

Якщо механізм утримання відмовить,

то плазма розшириться і охолоне, а реакція зупиниться.

Простіше кажучи, це не бомба.

Витік радіоактивного палива, як от тритій,

може становити загрозу для навколишнього середовища.

Тритій може об’єднуватися з киснем, утворюючи радіоактивну воду,

яка може бути небезпечною при потраплянні в навколишнє середовище.

На щастя, тритію там не більше кількох грам

у будь-який момент часу,

тож такий витік швидко розбавиться.

Ми щойно розповіли тобі,

що можна отримати практично безмежну енергію

без загрози для навколишнього середовища

з простої склянки води.

Тож у чому підступ?

Вартість.

Ми просто не знаємо чи буде термоядерний синтез комерційно вигідним.

Навіть якщо він працює, він може бути занадто дорогим, щоб бути коли-небудь збудованим.

Головна проблема в тому, що це недоведена технологія.

Це азартна гра зі ставкою у десять мільярдів доларів.

І, можливо, краще витратити ці гроші на іншу чисту енергію,

що вже зарекомендувала себе.

Можливо, нам варто здатися.

Або ж,

якщо приз - це необмежена чиста енергія для кожного,

ризик є виправданим?

Англійські субтитри надані спільнотою Amara.org