Джери Василатос
Изгубените открития (121)

Термоядрен синтез

Практическите разработки започнали с идеята, че електричеството може да замести огромните гравитационни сили, упражнявани от Слънцето върху собственото си „водородно тяло“. За първите инженери на „термоядрени реактори“ това била първата завладяваща цел. Чак по време на експериментите станала ясна основната разлика между „неутралната“ сила на гравитацията и „поляризираната“ сила на електричеството.

Захранваният с електричество термоядрен реактор трябва да поддържа температура над един милион градуса, за да започне ядреният синтез. Първите изследователи използвали един ефект, открит в лабораториите от викторианската епоха. Блестящите електрически разряди, изпълващи контейнерите си, можели да бъдат накарани да „излязат“ от стените им чрез увеличаването на количеството ток. Следващите увеличавания на тока карали разрядите да се „притискат“. При това изтегляне към оста на контейнера те до такава степен засилвали яркостта си, че учените на можели да гледат директно към светлината.

Получената тънка гърчеща се нишка криела странна тайна. Първите изследователи в областта на термоядрения синтез разгледали феномена и проектирали свои различни системи за предизвикването му. При някои от експериментите токът се използвал, за да йонизира и „притисне“ поставеният под високо налягане деутерий. Фриц Панет извършил такива опити през 30-те и се сблъскал с аномално отделяне на огромни количества топлина, когато в деутерий под високо налягане се поставят електроди от волфрам и бисмут. От горещината електродите се нажежили до червено. Температурата оставала висока много след спирането на тока. Това бил първият термоядрен реактор.

При подобни експерименти с деутерий и електроди от паладий д-р Панет показал контролирано изпускане на топлина от реактора. Макар и да не знаел какъв е истинския източник на топлината, при реакциите се наблюдавали радиоактивни емисии, близки до тази на радия! Учените забравили за резултатите от труда му до избухването на Втората световна война. По типичния за нея начин, научната общност просто забравя с какви съкровища разполага. След войната започнали нови експерименти, но никой не се сетил за постиженията на д-р Панет.

Първите следвоенни модели били прости цилиндрични лампи с поставени един срещу друг електроди. Колкото повече ток се прилагал, толкова по-тясна ставала нишката. Колкото по-тясна била нишката, толкова по-близо бил ядреният синтез. Някои учени измерили количеството отделяни неутрони — сигурен знак, че се извършва термоядрена реакция. Разбира се, проблемът бил в това, че реакторът трябва да създаде постоянна реакция, което изисквало огромни количества електричество. Освен това системите претърпявали неуспех, защото електродите се стопявали от дъгата и металът замърсявал контейнера преди началото на реакцията и по този начин я блокирал.

Други се опитали да използват открития от Томсън феномен. Тесла и Ленард разработили процес на „електрически разряд“ в херметически затворени лампи, държани до осцилиращи електрически или магнитни полета. При такива условия газообразните разряди могат да се „притиснат“ без наличието на метални електроди. Заместването на трансформаторната макара с напълнена с деутерий лампа ефективно приближава модела за „практична“ термоядрена камера. Магнитната енергия индуцира ток с висок ампераж в лампата. Магнитното налягане увеличава прилаганата мощност до страховито кресчендо и ядрата на деутерия започват да се сливат.

Целта на подобни системи била да се стигне до температура на „самозапалване“. Това е температурата, при която прилаганата отвън мощност може да се изключи. Оттук нататък е достатъчно просто да се добавя гориво към плазмата. Така става възможно реакторът да произвежда електричество. Но и тук има значителни проблеми.

В точката на самозапалването сместа на деутерий и тритий е гореща. Изключително гореща. Именно затова технологията се нарича „термоядрен синтез“. Свръхнагорещените йонизирани газове са опасни. Основният проблем при получаването на термоядрен синтез на Земята е замърсяването с горещ водород. Йонизираният газ не трябва да се докосва до стените на контейнера, защото последиците ще бъдат катастрофални. Термоядреният реактор далеч не е контролирана водородна бомба, но това не го прави безопасен. Фотографиите на множество провалили се проекти показват нещо много повече от цъфнали контейнери и изпочупено оборудване. На тях се виждат миниатюрни ядрени полигони.

Според учените ключът към получаването на контролиран термоядрен синтез отново може да се намери в магнетизма. Мощното магнитно поле може едновременно да йонизира и да държи газа далеч от стените на контейнера. Тези системи били наречени „магнитни бутилки“. Йонизираните ядра на деутерия се сливали само след като поглъщат енергия от магнитното поле. Така то действа просто като запалваща ядрената реакция „искра“.

Ако цялата тази енергия може да се удържи през няколкото критични секунди, ще започне термоядрен синтез. Тогава остатъчната енергия ще се появи като електрически „порив“ върху прилаганото магнитно поле. Проблемът за извличането на тази енергия може да се реши по простия принцип на трансформатора. Горещото пулсиращо ядро на синтеза ще индуцира пулсиращи електрически токове в намотките на полето и така ще отделя остатъчната енергия навън. Теоретически получената енергия ще надхвърля приложената с няколко гигавата! Вечна енергия. Или поне така се твърди.