На сайте МАГАТЭ размещено несколько материалов, посвященных термоядерному синтезу.

1. Что такое ядерный синтез?

Термоядерный синтез — это процесс, при котором два легких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое, высвобождая при этом огромное количество энергии.

Реакции синтеза происходят в состоянии вещества, называемом плазмой — горячим заряженным газом, состоящим из положительных ионов и свободно движущихся электронов, с уникальными свойствами, отличными от твердых тел, жидкостей или газов.

Солнце, как и все другие звезды, питается этой реакцией. Чтобы слиться на нашем Солнце, ядра должны столкнуться друг с другом при чрезвычайно высоких температурах, около десяти миллионов градусов по Цельсию. Высокая температура обеспечивает их энергией, достаточной для преодоления взаимного электрического отталкивания. Как только ядра окажутся на очень близком расстоянии друг от друга, ядерная сила притяжения между ними перевесит электрическое отталкивание и позволит им слиться. Чтобы это произошло, ядра должны быть ограничены небольшим пространством, чтобы увеличить вероятность столкновения. На Солнце чрезвычайное давление, создаваемое его огромной гравитацией, создает условия для синтеза.

Почему ученые изучают термоядерную энергию?

С тех пор, как в 1930-х годах была понята теория ядерного синтеза, ученые — а все чаще и инженеры — стремились воссоздать и использовать ее. Это потому, что если ядерный синтез можно воспроизвести на Земле в промышленных масштабах, он может обеспечить практически безграничную чистую, безопасную и доступную энергию для удовлетворения мировых потребностей.

Термоядерный синтез может генерировать в четыре раза больше энергии на килограмм топлива, чем деление (используемое на атомных электростанциях), и почти в четыре миллиона раз больше энергии, чем сжигание нефти или угля.

2. Демонстрационные термоядерные установки

Цель ИТЭР, крупнейшего в мире эксперимента по термоядерному синтезу, состоит в том, чтобы доказать, как получить чистую энергию в результате термоядерной реакции. Следующим важным шагом станет демонстрация того, что чистая электроэнергия может быть получена путем синтеза. Вот тут-то и пригодятся демонстрационные термоядерные электростанции, или DEMO.

Реакторы типа DEMO представляют собой скорее конструктивную концепцию, чем конкретную конфигурацию термоядерной установки. Предварительные проекты DEMO, финансируемые государством, разрабатываются в нескольких странах, но еще не завершены. Это будет сделано по результатам экспериментов ИТЭР.

Планируется, что DEMO будут работать почти непрерывно, чтобы производить более 50 мегаватт (МВт) чистого электрического усиления. Ключевая проблема, которую они намереваются решить, заключается в том, как сохранить стабильность термоядерной плазмы в течение достаточно долгого времени, чтобы производить энергию на постоянной основе.

3. Ссылки на опубликованные брошюры МАГАТЭ в области термоядерного синтеза.