В края на 2021 г. най-големият в света реактор за ядрен синтез генерира рекордно количество енергия. За пет секунди съвместният европейски експеримент за синтез на Телец (JET) произведе 59 мегаджаула топлинна енергия, еквивалентно на потреблението на електроенергия от домакинство от двама души за два дни. Това беше крайъгълен камък в EUROfusion, европейската изследователска програма за ядрен синтез за производство на електроенергия.
EUROfusion е основана през 2014 г., за да обедини европейски изследвания на ядрения синтез. Цел: Произвеждане на електричество чрез ядрен синтез, източник на слънчева енергия. Термоядрените реактори могат да бъдат устойчиви и стабилни енергийни източници и са по-безопасни от сегашните ядрени реактори. Въпреки че експерименти като JET са показали, че е възможен контролиран синтез, те не са успели да генерират повече енергия, отколкото е необходимо за започване на реакцията. Това би трябвало да е възможно с ITER, по-голям експериментален реактор за ядрен синтез, който в момента се изгражда в Южна Франция, в който EUROfusion също участва.
Въпреки че ITER все още не е в експлоатация, JET ще бъде спрян в края на тази година след четиридесет години лоялна служба. В същото време Тони Дони ще се оттегли от позицията си на програмен директор на EUROfusion, позиция, която заема от основаването ѝ. „Това време е чисто съвпадение.“ В разговор в Енергийния институт Dever в Айндховен Дони и неговият приемник Амброджо Фазоли поглеждат назад и напред.
Често се казва, че ядреният синтез като източник на енергия ще отнеме четиридесет години и винаги ще отнеме. Дали термоядрената електроцентрала винаги ще бъде мечтата на бъдещето?
Доне: „Моето мнение е, че можем да постигнем синтез като енергиен източник, ако го третираме като проекта Манхатън.“ [waarbinnen de VS tijdens de Tweede Wereldoorlog de atoombom ontwikkelden]. С централен екип, достатъчен бюджет и настройка по правилния начин. Бях в Китай миналата седмица и там се случи нещо подобно. Те изграждат експериментален термоядрен реактор, подобен на ITER, но малко по-малък. Убеден съм, че ще успее след четири-пет години. Можем да го направим и в Европа. Ние все още сме пионери.”
Фазоли: „В момента въпросът не е дали, а кога. Ако всички европейски партньори обединят усилията си, включително индустрията, това може да стане в рамките на двадесет години.
Кои са най-големите предизвикателства при изграждането на термоядрена електроцентрала?
Донет: „Все още нямаме материали за стените на реактора, които да са устойчиви на радиацията, излъчвана по време на реакциите на термоядрен синтез. Следователно съществуващите материали се развалят и следователно трябва да се сменят по-често. Ще са необходими поне още десет до петнадесет години, за да се разработят и тестват по-добри материали. Имаме нужда и от тритиеви импланти. Тритият е част от термоядреното гориво. Тъй като тритият се разлага бързо, рядко се среща в природата. Има много технологии, които могат да се отглеждат в лаборатория, но все още трябва да развием това в метод, който работи в голям мащаб.
Фазоли: „Другото предизвикателство е да обединим всички части, които сега основно разбираме поотделно. Сравнявам го с десетобоец. Най-добрият десетобоец не може да бъде и най-добрият скакач на дължина, висок скок, спринтьор и т.н. Това важи и за фюжън дизайн на реактора „Трябва да оптимизирате целия дизайн. Това е голямо предизвикателство, защото термоядрените реактори са сложни устройства.“
Какво е значението на европейското сътрудничество в това отношение?
Донет: „До 2014 г. всяка страна се радваше на пълна автономия в европейските изследвания на ядрения синтез. В резултат на това изследванията бяха силно фрагментирани и всеки правеше това, което произвеждаше най-добрите научни публикации. Това доведе до дублиране и важни изследвания, които не бяха направени, защото не бяха вълнуващи. Ето защо беше решено да се създаде EUROfusion с обща пътна карта.
Фазоли: „Пример за това е изследването на турбуленцията в плазмата с горещо гориво, което може да ни накара да загубим контрол и да накара плазмата да повреди стените. Трябва да предотвратим или укротим тези разстройства. Но никой не иска да го разследва. Благодарение на EUROfusion вече има екип с правилните познания и достъп до правилните съоръжения, за да проучи това, така че ние знаем все повече и повече за него. Освен това EUROfusion участва в обучението на следващото поколение изследователи и техници.
През последните години имаше компании, които твърдяха, че разполагат с термоядрени реактори, работещи в рамките на пет или десет години.
Фазоли: „Сега те създават допълнителен интерес към изследванията на термоядрения синтез. Добре. Но това, което ме тревожи, е, че дават големи обещания. Ако след няколко години се окаже, че не са в състояние да ги изпълнят, това няма да е добре за картина на ядрения синтез Освен това те се конкурират с нас „по отношение на служителите. С големите си обещания и високи заплати те привличат някои от по-младите изследователи на термоядрения синтез далеч от нас.“
Дони: Мисля, че някои компании продават летящи килими. Те знаят, че не могат да построят работещ термоядреен реактор за пет или десет години. Те дават тези обещания само на своите инвеститори.“
Какви са целите на EUROfusion за следващите години?
Фазоли: „ITER е приоритет номер едно. В същото време работим върху създаването на DEMO – първият европейски термоядреен реактор, който ще осигурява електричество към мрежата. Подготвяме дизайна и мястото. Вече научихме поуки от ITER, където са допуснати грешки при производството на части.От това научихме, че трябва да включим индустрията в плановете и дизайна.
Дони: „Също така мисля, че най-голямото предизвикателство пред Амброджо е да убеди политиците, че трябва да се съсредоточат върху изследванията на ядрения синтез.“
Списък за четене
„Удобен за хипстър органайзер. Мислител. Комуникатор. Печелен с награди уеб нинджа. Типичен геймър. Зъл гуру на зомбитата. Фен на бирата.“