Преимущества и недостатки термоядерного синтеза для выработки электроэнергии
Преимущества термоядерного синтеза для выработки электроэнергии
- Единственными материальными «побочными» продуктами термоядерного синтеза являются гелий-4, безвредный инертный газ, и тритий, который используется в качестве дополнительного топлива.
- Дейтерий легко добывается из воды. Лития более чем достаточно в земной коре. Тритий можно воспроизводить в реакторе. Для работы термоядерного реактора на основе D—Т-синтеза необходимы только три этих вещества.
- Электростанция с термоядерным реактором не производит выбросов так называемых парниковых газов, угарного газа или пылевых загрязнителей, как это делают электростанции на природном топливе.
- Работающий термоядерный реактор безопаснее атомного реактора. Если он поврежден, то расплавления не происходит, так как в земных условиях термоядерный синтез необходимо постоянно поддерживать, «подпитывая» реактор топливом и/или энергией.
- Термоядерный синтез в земных условиях не является цепной реакцией, поэтому он не может выйти из-под контроля. Термоядерный реактор не взрывается. Термоядерная бомба способна взрываться потому, что взрывчатые компоненты (топливо для синтеза) в ней присутствуют в избытке и используются (реагируют) практически мгновенно, а не из-за цепной реакции. В термоядерном реакторе топлива для взрыва недостаточно.
Недостатки термоядерного синтеза для выработки электроэнергии
- Несмотря на то что непосредственно в процессе D—Т-синтеза не образуется радиоактивных отходов, высвобождающиеся нейтроны со временем радиоактивно заражают защитную оболочку реактора. Эту проблему можно частично решить за счет использования малочувствительных к радиации материалов. Они в меньшей степени подвержены радиоактивному заражению в результате бомбардировки нейтронами, чем обычные материалы (такие как сталь), применяющиеся при строительстве кожухов реактора. Однако малочувствительные к радиации сплавы достаточно дороги.
- В процессе работы термоядерного реактора некоторое количество радиоактивного трития может быть выброшено в окружающую среду. Его период полураспада (время, за которое он потеряет половину своей радиоактивности) составляет 12 лет.
- Широкое распространение действующих термоядерных реакторов не ожидается раньше середины XXI века. На сегодня остаются нерешенными серьезные технологические и логистические проблемы. Вдобавок общественность еще не убеждена в том, что термоядерные реакторы являются безопасными.
Вопрос
Представляют ли мощные магнитные поля, создаваемые катушками и плазмой, опасность для тех, кто обслуживает термоядерный реактор с магнитным удержанием плазмы?
Ответ
Воздействие магнитных полей — не проблема. Камеру, в которой находится плазма, можно экранировать с помощью листов из ферромагнитных материалов (железо или сталь), которые предохранят персонал от контакта с магнитными полями.