Експериментален термоядрен реактор (ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor

Реактор ще дава енергия като Слънцето (натисни ТУК)

     Шест държави - САЩ, Индия, Китай, Япония, Южна Корея, Русия и ЕС подписаха през 2006 г. в Париж дългоочакваното споразумение за експериментален термоядрен реактор, който ще произвежда енергия като Слънцето. На проекта ИТЕР, оценен на 10 млрд. евро, се възлагат надежди за осигуряване на по - евтин, чист и сигурен източник на енергия. Реакторът, който ще работи на принципа на термоядрения синтез, ще бъде изграден в селището Карадаш близо до Марсилия в Южна Франция. Строителството ще струва 4,6 млрд. евро, а останалите ще отидат за експлоатацията на ИТЕР за поне 20 години. Очаква се да бъдат създадени 10 000 работни места, а изграждането му да отнеме 8 години и проектът да стартира 2018 година. Следващият етап ще бъде изграждането на реактор 6 пъти по-голям от ИТЕР, с мощност 1000 мегавата. 

     За да се получи синтез, са нужни огромно налягане и високи температури, като тези в ядрото на нашето слънце. При тези условия атомните ядра на леките елементи деутерий и тритий се доближават достатъчно и се сливат, образувайки по - тежък елемент хелий. Една позната на вас реакция от вида:

²₁Н + ³₁Н → ⁴₂He + ¹_оn + 17,6  MeV

     Техническите трудности при създаването на подобни условия, са една от причините, да няма работеща централа на този принцип, макар че изследванията в тази област датират от средата на ХХ век.

       При тези високи температури (10⁶ - 10⁷ К), материята съществува под формата на плазма. Това е напълно йонизиран газ, съставен от свободно и хаотично движещи се йони и електрони. Няма познат материал на човечеството, който да може да задържи високотемпературната плазма. В същото време плазмата е добър проводник на ток. Поради това, тя може лесно да бъде контролирана с мощни магнитни полета. По тази причина учените възприемат тази посока при изследванията си.

       Тестват се различни методи за задържането на плазма, но най-успешен се оказва конструкцията „Токамак”, изобретена от руските учеин Игор Там и Андрей Сахаров през 1950. В началото, учените трудно контролират магнитните полета, при което стените на работната камерата, в която се задържа плазмата, се износват бързо и трябва да бъдат подменяни често. Реакторите произвеждаха енергия едва няколко секунди и като цяло разхода на енергия за поддържането на плазмата беше по-голям от произведената енергия.

      През 1968 обаче бе постигнат пробив. Тогава първата руска версия Токамак 3 а по-късно и Токамак 4 постигнаха за пръв път положителен енергиен коефициент – повече произведена енергия отколкото използвана за поддръжка. Оказа се че подхода Токамак е с драстично по-добри показатели, спрямо алтернативните методи.

      Така се стигна до проекта ITER. Учените очакват коефициента му да бъде 10, тоест 500 мегавата  произведена енергия при 50 мегавата енергиен разход за поддръжка на магнитното поле и плазмата. От ITER се очаква и продължителни периоди на производство на енергия. За сравнение, предишните експерименти поддържаха едва няколко секунди производство. Ако този тестов реактор се окаже успешен, ядрения синтез ще се превърне в основен енергиен източник за човечеството.

     Друг голям плюс на Токамак - реакторите е безопасността. При горенето на тритий и деуретий се отделя толкова малко радиация, че можете да се защитите от нея с лист хартия. Реално такъв реактор може да се построи в центъра на град. В случай на авария, единственото което ще се случи е силен топлообмен между плазмата и корпуса на контейнера, твърдят защитниците на проекта. За контраст, атомните централи имат големи проблеми със сигурността и съхранението на отработеното ядрено гориво.