Строение микромира

Спутниковая фотография Бушерской АЭС (2002 г)

Таким образом, ядерная энергетика является безальтернативной перспективой будущего. Но, только при условии, что не будут разработаны принципиально новые источники энергии. Современные естественнонаучные данные в этой области; достижения физики, в частности, позволяют здесь делать осторожные оптимистические прогнозы.

Еще в 70-е гг. ХХ века ученые СССР и США приступили к разработке т.н. термоядерного реактора. Принцип его работы заключается в использовании термоядерной реакции (см. выше). Однако, если протекание термоядерной реакции в бомбе носит взрывной характер и инициализируется высокой температурой ядерного взрыва, то при работе реактора ядерный взрыв не может быть использован для "поджигания" термоядерного горючего - "мирная" термоядерная реакция должна быть управляемой. Основная трудность при создании промышленного термоядерного реактора, способного вырабатывать тепло и электроэнергию, состоит именно в разработке эффективных способов нагрева реакционной смеси (плазмы), состоящей из изотопов водорода, гелия и лития.

В настоящее время в термоядерных экспериментальных установках (Франция, Япония) удается достигать температур порядка нескольких десятков миллионов градусов на время до 30 мин. В то же время для создания промышленного реактора необходимо создать температуру более 200 млн. С.

Развивается широкое международное сотрудничество, направленное на создание первого образца экспериментального термоядерного реактора, который мог бы реально выделять энергии больше, чем затрачивается на разогрев плазмы. В нем принимают участие США, Россия, Китай, Евросоюз и Канада. В проект уже вложено более 30 млрд. долларов.

Преимущество термоядерной электростанции заключается в том, что в процессе ее работы не образуется практически никаких радиоактивных отходов. Горючее - дейтерий, тритий или литий может быть получено в неограниченных количествах. Достаточно сказать, что для работы крупной термоядерной электростанции, обеспечивающей электроэнергией город с миллионным населением, потребовалось бы всего около 1 кг трития в год.

Если обычная современная ядерная станция теоретически, хотя и с очень малой вероятностью, грозит взрывом, то взрыв термоядерной станции не может произойти в принципе, поскольку для термоядерного горючего отсутствует понятие критической массы, а количество топлива, загруженного даже в крупный реактор, составляет несколько миллиграмм.

Предполагается, что первая промышленная термоядерная электростанция может быть построена не ранее 2050 г.

В то же время, мировое научное сообщество взбудоражено историей, связанной с т.н. холодным термоядерным синтезом. В 1989 г американский химик С. Понс и британец М. Флейшман заявили, что им удалось получить термоядерную реакцию при... комнатной температуре. Используемое для этого устройство имеет чрезвычайно простую конструкцию. Два пористых электрода, изготовленных из палладия, помещаются в воду, а затем через них пропускают электрический ток. По данным авторов, количество тепла, образующегося в процессе, превышает затраты энергии на электролиз.

Многочисленные проверки эффекта, проведенные в других, независимых лабораториях, показали неоднозначные результаты. Одни исследователи подтвердили факт дополнительного выделения тепла, другие - нет. В любом случае очевидно, что эффект нестабилен и неясно, какими факторами он определяется. Большинство из тех экспериментаторов, которые допускают реальное существование этого эффекта, считают, что здесь имеет место какое-то другое, неизвестное явление, не имеющее ничего общего с термоядерным синтезом. Многие физики считают результаты М. Флейшмана и С. Понса антинаучными, тогда как сами эти ученые, по их заявлению, работают над промышленно-демонстрационным образцом реактора.

Литература

Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Курс лекций. М., Центр, 2007 - 208 с.

Грушевицкая Т.Г., Садохин А.П. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 2007. - 383 с.

Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания: Учебн. пособие для вузов.-М.:Аспект Пресс, 2007. -256 с.

Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Уч. пособие.-М. "Маркетинг", 2007. - 160 с.

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник.-М. Высшая школа. 2007. - 334 с.

Клинк Н.Ю. Краткий конспект лекций по КСЕ.- кафедра современного естествознания СПб ИНЖЭКОН ( филиал в г.Чебоксары), 2009.

Конспект лекций по КСЕ. - Сост. Ревская Н.В.- СПб: Альфа. 2008.-160 с.

Концепции современного естествознания. - Под ред. В.Н.Лавриненко.: М.ЮНИТИ, 2008.- 303 с.

Концепции современного естествознания.: учебник для вузов под ред.С.И.Самыгина.- Ростов-н-Д.: Феникс, 2008, 2003.-576 с.

Липовко П.О. Практикум по естествознанию - Ростов-на-Дону/ Феникс. 2008.- 320 с.

Лось В.А. Основы современного естествознания. Уч. пособие. М., ИНФРА, 2007. - 192 с.

Масленникова И.С., Дыбов А.М., Шапошникова Т.А. Концепции современного естествознания. - СПб, СПбГИЭУ. 2008.-283 с.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М.:Высшая школа, 2009.

Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов.-М.:ЮНИТИ,2009.-287 с.

Торосян В.Г. Концепции современного естествознания. М.:Высшая школа, 2009.- 208 с.

Размещено на Allbest.ru