Энергия термоядерного взрыва на службе человечества

Продолжая нащупывать энергетику будущего хотелось бы вернуться к термоядерному синтезу. Традиционная ядерная энергетика, которую мы имеем на сегодняшний день, вряд-ли заместит собой электростанции на ископаемом топливе хотя бы потому, что для нее нужно то же самое ископаемое радиоактивное топливо.

Термоядерные реакторы недалекого (надеюсь) будущего имеют целый ряд принципиальных проблем, о которых частично шла речь в предыдущей статье. Конечно, я ни в коем случае не списываю со счетов усовершенствованные модели реактора ИТЭР, но в дополнение хочу поделиться проектом еще одной установки за авторством наших соотечественников из Снежинска.

Прежде всего пару слов о главной проблеме электрогенерации на термоядерных реакторах - управляемости этой самой реакции. Для того, чтобы энергия синтеза небольшими порциями передавалась теплоносителю, а не разнесла всю установку к чертовой матери, необходимо ею управлять.

В ИТЭР стабильности плазмы хотят добиться сверхмощным магнитным полем, есть проекты, в которых микрореакции инициируются одновременным обстрелом мишени лазерами. Вот, к примеру, камера сгорания Ливерморской национальной лаборатории (США).

В центр камеры периодически закидывается топливо и по нему коротким импульсом выстреливают 192 лазера. Задача эта очень сложная, и решение (а значит и цена на электроэнергию) дешевым точно не будет.

Так может нафиг эту стабильность? Что, если попытаться использовать энергию термоядерного взрыва? И вот оно, одно из возможных решений:

Это котел взрывного сгорания, или сокращенно - КВС. Идея достаточно проста - создается огромная “камера сгорания” в которой постоянно взрываются заряды малой мощности, около 10 килотонн каждые пол-часа.

Внутри камеры циркулирует теплоноситель: при таких мощностях удобнее всего использовать не очень тугоплавкий металл, например натрий. Жидкий натрий циркулирует внутри реактора, передавая тепло во внешний контур, где вода, превращаясь в пар, крутит турбины уже привычных нам генераторов.

Сразу отметим, что для инициирования термоядерного взрыва всё-равно потребуется обычный ядерный заряд, но расход урана будет неизмеримо меньше, чем в обычном реакторе.

Расчетные показатели получаются следующие: реактор, размером около 150м в высоту (внутренняя камера) способен выдать 30 миллионов киловатт общей мощности. Из них, правда, всего 30% электрической, но даже генерация 10 миллионов киловатт - это более чем впечатляющая величина!

Главное, как мне кажется, преимущество этого "циклопа" - технология у нас есть уже здесь и сейчас. Бетонные зиккураты мы строить давно научились, да и бомбы термоядерные взрывать тоже умеем. Хотя проблем у этого проекта тоже полно.

Прежде всего - безопасность. По расчету, железобетонные стенки 30-метровой толщины должны недвижимо простоять под непрерывными ударами десятки лет. Но если, не дай бог, что-то пойдет не так, десятки тысяч тонн радиоактивного натрия прольются в почву, и Припять покажется санаторием в сравнении с сотнями квадратных километров мертвой земли вокруг реактора.

Проблемой, очевидно, является высокая инженерная сложность конструкции. Дело не в том, что нет необходимых технологий. Просто для того, чтобы гонять реки расплавленного металла через термоядерные взрывы потребуется недюжинная сноровка.

Недостатком, как ни странно, является и запредельная мощность установки. В настоящее время нет компактных потребителей на такие мощности, а чтобы раздать энергию на огромные расстояния потребуется соответствующая инфраструктура, вырастут потери на передачу. Сейчас выгоднее иметь 10 станций по 1млн. киловатт, чем одну на 10млн.

В любом случае, если дело с ИТЭР не выгорит (тьфу-тьфу-тьфу), КВС останется чуть-ли не единственной возможностью обуздать термояд и поставить его на службу человечеству.

Интересуешься наукой? Подпишись на @Space7