Схема термоядерного експериментального реактора
Розробка термоядерного реактора, заснованого не так на розщепленні важких ядер, а на синтезі легких, ведеться давно, але поки без особливого успіху. Більш реалістичною є ідея гібридного реактора.
У атомної енергетики багато прихильників і нітрохи не менше супротивників, і кожна з груп висуває свої вагомі аргументи. Джуліан Хант (Julian Hunt), професор Лондонського університетського коледжу, каже: "Були аварії - досить згадати про Чорнобиль, - при яких відбувалося радіоактивне зараження місцевості. До сих пір не вирішена проблема захоронення радіоактивних відходів. Якщо ж ці відходи потраплять не в ті руки , то можуть бути використані у терористичних цілях. Це все - серйозні мінуси. Але є і плюси: надійність в роботі, висока економічність, відсутність викидів парникових газів ".
Переваги без недоліків
Ті ж переваги, але без перерахованих недоліків, обіцяє інша концепція атомного реактора. Йдеться про термоядерний реактор, в якому відбувається не розщеплення важких ядер, а синтез легких. Замість урану паливом в такому реакторі служив би водень.
Одна біда: досі фізикам-ядерників не вдалося створити реактор на основі керованого термоядерного синтезу, мало-мальськи придатний для реальної експлуатації. Адже центральним елементом конструкції такого реактора повинна бути свого роду магнітна пастка, здатна утримувати ядра атомів водню як би в підвішеному стані і дозволяє розігрівати їх до температури в 100 мільйонів градусів.
Завдання аж ніяк не тривіальна, - говорить професор Хант: "Головна проблема досі полягала і все ще полягає в тому, щоб утримати гарячу плазму в магнітному полі до тих пір, поки почнеться процес синтезу ядер. За останні десятиліття вдалося, щоправда, домогтися деяких успіхів, але прогрес йде дуже повільно, так що справжній прорив може відбутися років через 50. та й тоді ще потрібно буде переконатися в тому, що нова конструкція економічно себе окупає. так чи інакше, на найближчі півстоліття ніякого практичного вирішення проблеми не Просимо трівается ".
Конструкція простіше, відходів менше
Тому професор Хант ратує за альтернативний, третій шлях - гібридний реактор, що поєднує обидві технології - розщеплення і синтез. Мається на увазі конструкція, в якій ключовим елементом є термоядерний реактор, що виробляє НЕ енергію, а всього лише величезна кількість нейтронів високих енергій. Цими нейтронами передбачається обстрілювати речовина, що ділиться, яке можна розмістити на внутрішній поверхні оболонки термоядерного реактора. Швидкі термоядерні нейтрони розщеплює б ядерне паливо, в результаті чого вивільнялася б енергія.
Ця концепція має цілу низку переваг, - пояснює професор Хант: "Ядерний воднево-гелієва частина такого гібридного реактора могла б мати набагато більш просту конструкцію, тому що виробництво швидких нейтронів не вимагає ні настільки високих температур, ні настільки високого тиску. А розщеплення ядерного палива відбувалося б набагато чистіше і екологічніше, ніж в сьогоднішніх реакторах на теплових нейтронах, бо при цьому утворювалося б набагато менше довгоживучих високорадіоактивних відходів, які потребують надійного поховання на десятки і сотні тисяч років. Відходи гібридних реакторів зберігали б радіоактивність років, може бути, сто, чи довше. Адже під впливом швидких термоядерних нейтронів довгоживучі ізотопи перетворювалися б у відносно нешкідливі нуклеотиди з більш коротким періодом напіврозпаду ".
У скептиків - свої аргументи
Крім того, гібридний реактор міг би працювати не на урані, а на торії. Торій не тільки дешевше, його ще й значно більше: запаси цього елемента на нашій планеті в 5 разів перевершують запаси урану. І, нарешті, гібридний реактор був би значно безпечніше в експлуатації, ніж будь-яка з традиційних конструкцій.
Однак у ідеї гібридного реактора є і противники - втім, вірніше було б називати їх скептиками. Вони вказують на слабку опрацьованість цієї концепції і підкреслюють, що лише більш детальні дослідження дозволять реалістично оцінити її перспективність. До того ж реактор, що поєднує дві аж ніяк не дешеві технології, може виявитися непомірно дорогим.
Проте, і в Росії, і в Південній Кореї, і, перш за все, в Китаї до цього проекту проявляють підвищений інтерес. Мабуть, там не сподіваються на швидкий успіх в розробці термоядерного реактора. Тому професор Хант вважає, що перший гібридний реактор китайського виробництва може з'явитися на кілька десятиліть раніше, ніж чисто термоядерний: "2030 рік - цілком реалістичний термін. Китай сьогодні стрімко розвиває технології в усіх областях. І я вірю в наукові і технічні можливості цих людей" .