Неограничената енергия е все по-близо: Първата в света термоядрена централа ще бъде построена в САЩ (снимка)

Tермоядрената енергия е чиста и практически неограничена и ако всичко върви по план, промишленото производство на тази енергия ще започне в близко бъдеще.

Американската компания Commonwealth Fusion Systems ще построи първата в света термоядрена електроцентрала във Вирджиния, САЩ. Тази електроцентрала ще произвежда термоядрена енергия, тоест същата енергия, която помага на звездите да съществуват, включително и нашето Слънце, пише New Atlas.

Commonwealth Fusion Systems избра място от 40,5 хектара във Вирджиния, САЩ, за изграждането на първата в света термоядрена електроцентрала, наречена ARC. Тази електроцентрала трябва непрекъснато да произвежда 400 мегавата чиста и практически неограничена енергия от началото на 2030 г.

В ядрените реактори на конвенционалните ядрени електроцентрали електричеството се генерира чрез делене на ядрото на атома. Но в термоядрените реактори се получава синтез или сливане на атомни ядра. В резултат на това се освобождава 4 пъти повече енергия, отколкото при ядрено делене. Термоядрен синтез на водородни атоми за получаване на хелий се случва в ядрото на звездите, включително Слънцето. Когато термоядреният синтез спре поради липса на водород, звездите умират.

2

Ядрените реактори създават опасни радиоактивни отпадъци като страничен продукт от производството на електроенергия. Но термоядрените реактори, използващи водородните изотопи тритий и деутерий като гориво, създават безопасен хелий. Следователно термоядрената енергия се счита за чиста и практически неограничена.

Едва в края на 2022 г., по време на експеримент, американските физици успяха за първи път да получат повече изходна енергия по време на термоядрен синтез, отколкото е изразходвана за създаването на този синтез. Оттогава учените по света постепенно подобряват резултатите от получаването на термоядрена енергия, въпреки че се смята, че е твърде рано да се говори за промишлено производство на термоядрена енергия.

По-рано тази година учени от Южна Корея постигнаха задържане на плазмата в стабилно състояние за 48 секунди в експерименталния термоядрен реактор KSTAR. Това е огромен пробив в процеса на получаване на термоядрена енергия.

За да започне и поддържа термоядрен синтез в реактор, е необходимо плазмата да се поддържа в стабилно състояние, нагрята до температура от приблизително 100 милиона градуса по Целзий. Ако в ядрото на Слънцето плазмата се задържа с помощта на силната гравитация на нашата звезда, то в термоядрения реактор това изисква много силни магнити, които създават мощно магнитно поле. Всяко прекъсване на технологичния процес ще доведе до бързо охлаждане на плазмата и спиране на термоядрения синтез.

3

Електроцентралата ARC ще използва термоядрен реактор с форма на токамак, наречен SPARC, за производство на енергия. Този реактор ще има много силни магнити и ще може да поддържа горещата плазма в стабилно състояние, за да поддържа ядрения синтез. Предвижда се в качеството на гориво да се използва тритий.

4

Commonwealth Fusion Systems заяви, че нейната термоядрена електроцентрала, която не произвежда радиоактивни отпадъци, може да осигури чиста енергия на 150 000 домове. Изчисленията показват, че един грам тритий може да произведе същото количество енергия като 9 тона въглища в топлоелектрическите централи.

Но все още трябва да се преодолеят някои трудности, по-специално тези, свързани с осигуряването на мощна защита за вътрешността на реактора, която може да се срути поради горещата плазма. Необходимо е също така да се постигне много дългосрочно задържане на плазмата в стабилно състояние вътре в реактора.

Ако всичко върви по план, тогава мащабното производство на неограничена и чиста термоядрена енергия ще стане реалност в близко бъдеще.