Helium-3

Источник энергии будущего


Гелий-3 | ИТЭР | Мировая пресса
 

Гелий-3: Мечта об управляемой термоядерной реакции становится реальностью

Главными причинами усиливающегося антропогенного воздействия на окружающую среду служит рост населения и возрастание масштабов потребления природных ресурсов, промышленного и сельскохозяйственного производства, а это в свою очередь, ведет к увеличению энергозатрат. Так называемая проблема в ограниченности ресурсов.

На сегодняшний день одной из самых острых и популярных тем является использование гелия-3 (Helium-3), который можно добывать из лунного грунта. Многие люди уже вдоволь наслышаны о том, что этот изотоп способен со временем заменить человечеству и нефть, и газ. Мы еще раз можем убедиться в том, что природные ресурсы планеты не бесконечны, истощение ее топливных запасов прогнозируется уже к концу нынешнего столетия. И сразу же возникают вопросы: "Что будет дальше? Что придет им на смену?" Есть возможности солнечной энергетики. Многие ученые и аналитики видят решением сложившейся проблемы - применение ядерной энергетики

Двое молодых российских ученых стали лауреатами премии "Новая генерация" в области энергетики. Проект сотрудников кафедры теплофизики МГТУ им. Н. Э. Баумана, кандидатов технических наук Сергея Рыжкова и Алексея Чиркова называется так: "Концепция топливных циклов малорадиоактивных термоядерных реакторов". За этим "скучным" названием - физическое обоснование идеи, способной совершить настоящую революцию в энергетике. Речь о таком производстве термоядерной энергии, которое обеспечивает радиационную безопасность, высокую эффективность и исключительно мирные цели.

Вообще термоядерная энергия в том виде, в каком она известна сегодня, далека от мирного атома. Она подарила человечеству пока только водородную бомбу. Вот уже более полувека ученые пытаются разгадать тайну термоядерного синтеза. К решению задачи все эти годы стремились во многих странах, в том числе в России, где активно работали над созданием токамаков. Несколько лет назад физики решили объединить усилия для осуществления международного проекта ITER, который предполагает создание на территории Франции экспериментального исследовательского термоядерного реактора. Его запуск будет означать великое "укрощение" термояда. А еще - развитие атомной энергетики на принципиально новой основе, без реакции деления урановых ядер. Среди плюсов, имеются и отрицательные моменты - радиоактивных отходов не удастся избежать, хотя их окажется гораздо меньше, а производство обещает быть экологически чище и эффективнее.

Есть еще одна альтернатива, на которую надеется проект ITER - традиционный термоядерный синтез. Проект ITER, предполагает реакцию дейтерия и трития, новый подход основан на использовании дейтерия и гелия-3. Идея грамотная, но дело в том, что такого изотопа на Земле практически нет. Он образуется под воздействием жестких космических лучей, а от них мы надежно защищены атмосферой и магнитным полем нашей планеты. А вот спутник нашей планеты Луна открыта космическому излучению, отчего в ее теле в течение миллиардов лет накапливались частицы искомого гелия. Ученые утверждают: страна, которая первой обоснуется на Луне, будет лидировать в мировой экономике. США, например, уже приняли программу с красноречивым названием "Возвращение на Луну". Первый исследовательский зонд к нашему спутнику они собираются запустить в 2008-м, а с 2018-го планируют отправлять туда ежегодно в течение пяти лет по две команды астронавтов. Россия заявила пока один запуск, намеченный на 2012 год.
Аналитики производят подробные подсчеты, во что это обойдется. Цифры огромные, но по утверждению сторонников идеи - затраты стоят того и вот их аргументы: в том случаи, если удастся получить управляемую термоядерную реакцию на основе дейтерия и трития, к чему в настоящее время стремятся ученые, в результате, кроме основного изотопа гелия, образуется мощный пучок нейтронов. Нейтроны, легко проникая в материалы, делают их радиоактивными. А также они обладают колоссальным разрушающим воздействием. Это означает, что стенку реактора довольно скоро придется менять. А это и сложно, и обещает немалые радиоактивные отходы. В такой реакции участвует тритий, который годится для производства бомбы.

У термоядерного синтеза на основе дейтерия и гелия-3 целый ряд преимуществ. Во-первых, тут уже образуются не нейтроны, а протоны, которые не обладают проникающей способностью и не делают материалы радиоактивными. А, следовательно, нет нежелательных отходов, обеспечивается радиационная безопасность. Второе важное преимущество - высокая энергоемкость, возможность непосредственного преобразования термоядерной энергии в электрическую. Это очень выгодно! Также это исключительно мирный атом, нет никаких компонентов для производства оружия. Хотя есть нюанс: необходимо обеспечить гелий-3. не такого уж далекого будущего. Следовательно, рано или поздно станет реальностью добыча гелия-3 и его доставка на нашу планету.