неизбежно, атомная энергетика в состоянии перенести безболезненно. Хотя уран
подорожает, стоимость топлива скажется только на пятой части затрат, нужных для
производства электроэнергии на АЭС.
Весьма привлекательные перспективы связаны не с делением ядер, а с их синтезом.
Если сольются два легких ядра, то при этом выделится гораздо больше энергии, чем
при делении тяжелого ядра. Энергоресурсы для синтеза ядер много доступнее: из
дейтерия, содержащегося в 1 л воды, можно получить столько же энергии, сколько
из 350 л бензина, так что четыре земных океана равноценны 1400 океанам
бензиновым! Даже при стократном росте потребления этих запасов хватит на
миллиарды лет.
Технология ядерного синтеза несложна. Ядра дейтерия и трития — изотопов
водорода, составлены из протона плюс один или два нейтрона. Если эти ядра
сольются, то возникнут новое летящее ядро гелия (оно несет пятую часть энергии
синтеза) и осколок — свободный нейтрон (четыре пятых энергии). Отобрать энергию
реакции можно нагревом воды.
Чтобы воплотить в жизнь эту очередность действий, нужно сначала решить простую
задачу: как сблизить ядра, ведь они расталкиваются электрическими силами?
Выяснилось, что подвести ядра вплотную друг к другу можно тремя способами.
Инерцией, например. Если ядро-снаряд сильно разогнать, то при большой скорости
оно проскочит в мертвую зону около ядра-мишени, где ядерное притяжение уже в
сотни раз сильнее электрического отталкивания. А разогнать ядро можно на
ускорителе (это пока экономически невыгодно) или нагревом газа (потому и
называется синтез термоядерным).
Второй способ сближения — сжать смесь нужных атомов какими-то сторонними силами,
очистив ядра от электронной "скорлупы". Этот способ оказался вполне приемлемым.
И еще одно предложение: погасить расталкивание особым ядерным "клеем" из мюонов
— элементарных частиц.
Еще в середине века ученые отважно взялись за решение проблемы "термояда", хотя
кое-что оставалось неизвестным. Какова же природа ядерных сил? Почему они в
миллионы раз интенсивнее химических сил? Отчего эти силы действуют только вблизи
ядер, зависят от их ориентации и скорости, а вне ядра быстро исчезают?
За последние тридцать лет появились (но пока только в лабораторном исполнении
или только в мыслях, уже подкрепленных расчетами и опытами) три класса
гипотетических конструкций ядерных реакторов синтеза будущего.
Весьма перспективными оказались лазерные реакторы. Под руководством академика
Н.Г.Басова в Физическом институте АН СССР уже построены гигантские модели,
напоминающие сказочных спрутов. Стеклянные шарики с газовой начинкой
расстреливаются сотнями лазерных вспышек, с разных сторон согласованно бьющих в
одну цель. Горящие мишени сжимаются расширяющимся газом, плазма начинает
рассеиваться, но за миллиардные доли секунды часть ядер успевает слиться. Пока
что показатели таких пушек почти рекордны: температура плазмы уже достигла
нужных 100 млн. градусов, но плотность ее надо поднять еще раз в пятьдесят.
Самое заслуженное и, видимо, наиболее перспективное направление разработок,
родившееся в Институте атомной энергии имени И.В.Курчатова, — токамаки. (Это
название образовано из слов ТОк, КАмера, МАгнитные Катушки. Другая расшифровка:
Тороидальная КАМера с АКсиальным магнитным полем.) В тороидальной камере газ
греется, а плазму от соприкосновения со стенками удерживают огромные магнитные
поля. На токамаках удалось нагреть плазму до 250 млн. градусов, но плотность или
время удержания ее надо бы увеличить раз в десять.