воскресенье, 26 января 2014 г.

Мечта о термоядерном синтезе сбудется через 30 лет...

Так мы говорили вчера, так говорим сегодня и, вероятно, будем говорить так и завтра.

Бородатый анекдот про физику: «Чтобы создать термоядерный реактор, нужно работать тридцать лет. Этот тезис верен сегодня и будет всегда верен в будущем». Тридцать лет назад я начинал карьеру журналиста с материалов о проекте овладения энергией звезд, где сливаются друг с другом ядра водорода, образуя гелий и выделяя огромное количество света. Уже тогда проекту было тридцать лет от роду. Сейчас во Франции, недалеко от Лазурного Берега, полным ходом идет строительство крупнейшей в мире установки термоядерного синтеза — ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor). Неужели она будет наконец осуществлять термоядерный синтез и производить электроэнергию? Как бы не так! Эту задачу осуществит только следующая установка под названием DEMO, и до ее ввода в эксплуатацию осталось (как вы уже догадались) тридцать лет.

Анекдот давно превратился в чистую правду. И в нынешнее кризисное время политики могут использовать это как повод окончательно закрыть финансирование термоядерного проекта. Их можно понять. Еще никогда за всю историю науки, финансируемой на деньги налогоплательщиков, столько денег и за столь длительный срок не было потрачено со столь малоощутимым результатом.


Но политики будут не совсем правы. Не то чтобы энергию термоядерного синтеза человечество никогда не получало — 60 лет назад первые эксперименты с водородной бомбой в Тихом океане показали фантастический потенциал термоядерной энергетики. Другое дело, что выделением энергии при взрыве управлять невозможно.

Десятилетия ушли на разработку безопасной технологии синтеза. Пока мировой рекорд по производству термоядерной энергии поставлен на установке JET (Joint European Torus) в Оксфорде, выделившей 16 МВт энергии в 1997 году. Но реакцию синтеза можно было поддерживать лишь несколько секунд, и на это требовалось 24 МВт энергии. Для коммерческого энергопредприятия бухгалтерия неважная...

Дизайн ИТЭР призван достичь выхода в ноль — когда производимая установкой энергия сравняется с потребляемой. Но реакция так и не станет самоподдерживающейся. С учетом же того, что установка изначально должна была стоить около 2 млрд долларов, а в итоге будет стоить свыше 20, цель «безубыточного производства энергии» выглядит просто смехотворной.

Есть миф, что коммерческая термоядерная энергетика невозможна без достижения стадии воспламенения. Вовсе нет, достаточно, чтобы на выходе установки было больше энергии, чем на входе. И 20 млрд долларов за это — значительная сумма, но она делится на всех участников проекта: ЕС, США, Китай, Россию, Японию и другие страны. По самым пессимистичным оценкам, общая сумма, затраченная на ИТЭР, — всего лишь полпроцента от мирового рынка электроэнергии.

Разочаровывающие результаты проекта по синтезу навели политиков на мысль, что денег надо выделять меньше, но позволять инженерам и ученым игнорировать сроки. Нужно поступать противоположным образом — вкладывать денег больше, но жестко следить за соблюдением регламента. Таков был рецепт успеха выдающихся проектов: Манхэттенского (по созданию атомной бомбы), «Аполлона» (высадки человека на Луну) и «Человеческого генома». На сегодняшний же день термоядерный синтез получает ровно столько денег, чтобы поддерживать анекдот про 30 лет в жизнеспособном состоянии. Время дать ученым много денег и забыть про несмешной анекдот...

(с) Роберт Мэтьюс