Мир на пике – Мир в пике

Что же у нас является самым мощным источником тепловых нейтронов, который был создан человечеством? Да он же, любимый, и является. Наш старый добрый «атомный самовар». С балалайкой и ручным медведем. Наш ядерный реактор на распаде тяжелых ядер — урана, тория и плутония. На каждое деление он выдает по два-три нейтрона, плюс еще немножко — от осколков деления урана.

Значит, на каждый атом урана можно легко получить атом дейтерия. Просто из воды охлаждающей водяной рубашки первого контура, в которой у нас будет «коктейль» из дейтерия, трития и гелия-3. Доставку термоядерного топлива заказывали? Как в рассказке: «Ты вчера просил ковер? — Ну, так я его припер….»

С топливом разобрались? А теперь ответим на прозвучавший в начале рассказа о токамакостроении вопрос. А зачем охлаждают переднюю стенку камеры токамака? Как же ученые собираются забрать тепло от плазменного шнура в реакторе ITER?

А никак. Не будут снимать тепло прямо со шнура — не для этого с таким трудом и с такими мучениями грели плазму. «Не для тебе ця квітка розцвіла», как говорят на Украине.

Энергию будут снимать с нейтронов, которые в изобилии будет давать термоядерная реакция синтеза дейтерия и трития в гелий, которую и хотят запустить в термоядерном реакторе. Вот эта реакция.

Рис. 182. Упрощенная схема термоядерной реакции D-T.

Еще раз, что важно. Энергия при реакции синтеза не выделяется просто так. Часть энергии остается в плазме в виде заряженной частицы гелия-4, а часть энергии неизбежно покидает плазму в виде быстрого нейтрона. Нейтрон — частица незаряженная, девушка вольная и улетает со своим «приданым», куда ей импульс велит.

А приданого — почти что 80 % от всего выхода термоядерной реакции. Только 3,5 МэВ энергии от реакции синтеза остается в плазме, а 14,1 МэВ улетает куда подальше в виде высокоэнергетического нейтрона, которому это ваше магнитное поле — что слону дробина.

14,1 МэВ — это много или мало?

Это не просто много — это супермного. Такими высокоэнергетическими частицами можно делать все что угодно. Например, дробить неделимый торий, который слабенькими нейтронами распада делиться не хочет в принципе. Того, что большой слон. Или — получать из урана плутоний. Который — Джокер. Или — делить упрямый ²³⁸U, который, как и торий, делится нейтронами от распада ²³⁵U очень неохотно. Ну тот, толстый парень в тапках рядом с девушкой «ядерной спичкой».

Ну или опять-таки окружить токамак за первой тонкой и охлаждаемой стенкой вакуумной камеры с плазмой, которая для нейтронов все равно что бумага, снова-таки водяной рубашкой.

Из протиевой воды, которой у нас — целые океаны по всей Земле. И снова, за счет нейтронов синтеза, нарабатывать из протия дейтерий, тритий и гелий-3.

Короче, если кто смотрел фильм «Обливион» с Томом Крузом, то мегакипятильники, которые «воровали» с Земли дейтерий и которые Круз смело и героически охранял, это бред.

Кипятильник не нужен. Если у тебя есть термоядерный реактор на реакции D+T, то ты наработаешь себе и немножко трития, и «трошечки, тільки для себе» дейтерия на будущее. И плутония. И тория. И урана. Да и вообще — всю таблицу Менделеева.

Такой химерный реактор на реакции деления тяжелых ядер и на реакции синтеза ядер легких и будет тем философским камнем, который позволит получить энергию из всего того, из чего энергию можно в принципе получить.

[104]

Философский камень и рог изобилия заказывали?

Да, я тут нашел… в головешках от термоядерного пожара последней сверхновой и Большого Взрыва.

Дейтерия же, которого у нас 10¹³ тонн только в гидросфере (0,015 % от легкой воды составляет тяжелая вода), нам хватит на то, чтобы снабжать человечество энергией в течение многих миллионов лет. Поэтому вначале мы должны зажечь реакцию дейтерий+тритий (D+T), а потом, при первой же возможности, перейти на так называемое «монотопливо», то есть на реакцию на чистом дейтерии (D+D), которая и должна стать основной термоядерной реакцией будущего.

Хорошо, скажут читатели, изотопы для реакции вроде есть, термоядерные чайники хоть и большие, но в общем-то — физически понятные. Но вот почему у нас нет до сих пор мирного термояда?

Рассказываю. Дело не в физике. Дело в нас самих — в психологической инерции нашего мышления и в наших современных социальных системах.

Все финансирование проекта ITER сейчас — всего около 15 млрд долларов. На фоне мировых расходов на нефть, газ или на уголь — это мизер. Это мизер даже по сравнению с солнечной и ветряной энергетикой, на которые уже тратят по всему миру триллионы долларов.

Если читатели в свое время смогли ознакомиться циклом уроженца Гомельской губернии, а теперь — Смоленской области, писателя-фантаста Исаака Озимова «Основание», то они, конечно, помнят историю о поисках Второго Основания. Для тех же, кто пока не прочитал данное произведение Айзека Азимова, — краткий конспект. Без спойлеров, понятное дело.