Turi būti karščiau nei Saulėje
Mokslininkai ne pirmą dešimtmetį bando atkartoti procesus, panašius į tuos, kurie vyksta Saulėje. Todėl žinia, kad ITER reaktoriaus statybos jau įpusėjo ir bus baigtos 2040 m., intriguoja.
Lietuvos energetikos instituto mokslininkas dr. E.Urbonavičius su kolegomis dirba tokių eksperimentinių reaktorių saugumo vertinimo srityje. Minėtoje statybų aikštelėje, tyrimų centre „Cadarashe“, jam pačiam teko lankytis prieš porą metų.
„Tuo metu darbai dar vyko ant žemės, buvo įrengiamas pagrindas reaktoriui, pastatyta nemažai pagalbinių pastatų, tokių kaip surinkimo ar gamybiniai cechai įrangai, kuri bus gaminama vietoje. Iš tiesų projektas didžiulis ir labai sudėtingas, jame dalyvauja faktiškai viso pasaulio šalys“, – pasakoja E.Urbonavičius.
Visgi be vadybos, politinių ir finansinių kliūčių, panašu, kad termobranduolinei sintezei labiausiai koją kiša pati fizika. Pasak E.Urbonavičiaus, įprastai branduolinei energetikai pakanka žemiškų sąlygų, o termobranduolinei – tenka Žemėje atkartoti dangiškas.
„Norint sukurti tokias sąlygas, kurios yra karštesnės negu Saulėje, reikia atitinkamų medžiagų ir labai galingų magnetinių laukų. O kai reikia suskaldyti branduolį, žemiškos sąlygos yra kur kas paprastesnės, todėl ta sritis, mano nuomone, nuėjo greičiau į priekį, o branduolių sintezė lėtesnė“, – svarsto mokslininkas.
Primena fantastiką
Branduolinės sintezės perspektyvos skamba kaip iš fantastikos srities. 150 mln. ℃ temperatūroje, 10 kartų didesniame karštyje nei Saulėje, tarp kosminio beveik 300 ℃ šalčio magnetų energiją būtų bandoma išgauti panaudojant vandenilį.
Teigiama, kad ananaso dydžio medžiagos kiekio pakaktų pagaminti tiek energijos, kiek dabar gaunama sudeginus 10 tūkst. tonų anglies.
„Kuras branduolių sintezei yra ne problema, nes tai vandenilio izotopai deuteris ir tritis, kurių Žemėje galima rasti pakankamai. Kitos medžiagos, kurių reikia branduolių sintezei, – litis (iš jo gaminamos baterijos), berilis, volframas (jis šiuo metu naudojamas kaip labai karščiui atspari medžiaga siekiant išlaikyti plazmą su 10 kartų didesne temperatūra negu Saulėje). Taigi yra labai daug ne tik su kuru susijusių problemų“, – pabrėžia E.Urbonavičius.
Mokslininkai tikina, kad termobranduolinis reaktorius ne tik gamintų švarų kurą be radioaktyvių atliekų, bet ir būtų visiškai saugus, nes, nutrūkus reakcijai, tiesiog išsijungtų.
Be to, priduria E.Urbonavičius, branduolinių elektrinių kurą turime saugoti labai ilgai (kalbama apie 100 tūkst. ar milijoną metų), galvoti, kur jį saugiai padėti, o branduolių sintezės reaktoriui tokių terminų tikrai nereikėtų.
Černobylio avarija nepasikartotų
„Įprastose branduolinėse elektrinėse problema – kaip suvaldyti reakciją, kad ji gestų arba nenubėgtų kažkur į priekį, o čia problema – kaip padaryti, kad reakcija vyktų, nes, jei tik parametrai nukrypsta į šoną, ji iš karto gęsta. Dėl to ir sakoma, kad nėra kam sprogti, o Černobylio scenarijus neįmanomas“, – pabrėžia E.Urbonavičius.
Kai prieš daugiau nei pusšimtį metų buvo statomos pirmosios atominės jėgainės, jų kūrėjai irgi žadėjo beribę energiją, kuri turėjo būti tokia pigi, kad jos suvartojimo neapsimokėtų net skaičiuoti. Tačiau realybė, neslepia mokslininkas, pasirodė sudėtingesnė: „Įvyko viena avarija, kita, kažkas ėmė vykti ne visiškai taip, kaip buvo įsivaizduojama teoriškai. Analogiškai yra ir su branduolių sinteze.“
Šiandien Europoje, be ITER, veikia dar keletas mažesnių eksperimentinių branduolinės sintezės reaktorių, bet iki tokiu principu veikiančių jėgainių statybų dar toli. Todėl branduolinės sintezės perspektyvas daktaras E. Urbonavičius linkęs vertinti optimistiškai, bet atsargiai.
„Manau, kad pavyks, nes tai sritis, kurioje yra labai daug įdomių mokslinių klausimų. Net jeigu nepavyktų, tarkim, 2050 m. turėti veikiančio įrenginio, kuris gamintų energiją ir būtų galima ją naudoti, vis tiek įdomu tirti ir valdyti tokius procesus, kokie vyksta Saulėje arba kitose žvaigždėse“, – sako mokslininkas.
Be to, priduria jis, juk vystosi ir visos kitos technologijos, tad jei žinios nebus panaudotos branduolių sintezei, atradimai bet kuriuo atveju pagerins visų mūsų gyvenimą, pravers kuriant naujas technologijas, naujas idėjas.
