MY.UAНовини
Термоядерна енергетика має змінити світ: до чого тут Джефф Безос і майонез
Термоядерна енергетика має змінити світ: до чого тут Джефф Безос і майонез

Термоядерна енергетика має змінити світ: до чого тут Джефф Безос і майонез

На тлі російського вторгнення до України та енергетичної кризи світ поволі повертається до атомної енергетики – нові енергоблоки будуються зокрема в Європі та США. Однак є ще один спосіб отримання енергії, набагато екологічніший та потужніший, аніж традиційні АЕС – це термоядерна енергетика.

Єдина велика проблема термоядерної енергетики в тому, що досі відсутній реактор, який міг би виробляти комерційну електроенергію. До його запуску – ще десятки років. Але вчені та бізнес невпинно працюють над створенням такого реактора попри всі кризи.

Про успіхи та невдачі шляху до термоядерного синтезу – далі в матеріалі 24 Каналу.

Що таке термоядерний синтез

Це саме той процес, завдяки якому сяють зірки. Більш науково – це процес, в якому два або більше атомних ядра об'єднуються, створюючи важче ядро. Штучний ядерний синтез існує – він відбувається у водневих бомбах або прискорювачах заряджених часток. Найбільший наявний проєкт термоядерної енергетики – це Міжнародний експериментальний термоядерний реактор (ITER) у місті Сен-Поль-ле-Дюранс у Франції. Завершення його спорудження та старт використання дейтерій-тритієвої плазми заплановано на 2035 рік.

Попри спільне коріння, термоядерна енергетика – зовсім інша галузь, ніж звичайна ядерна, де ланцюгова реакція поділу використовується для нагріву води.

Створення комерційного термоядерного реактора залишить людство без потреби у викопному паливі. Ключовий елемент термоядерного реактора – токамак, тороїдальна установка для магнітного утримання плазми. Це місце, де здійснюється термоядерний синтез у високотемпературній плазмі, що виробляє електроенергію.

Стартапи, Безос і держави: які є проєкти зі створення термоядерного реактора

Як і в інших областях, існують масштабні проєкти, що фінансуються державами, або ж це приватні стартапи. Серед великих – вже згаданий ITER, учасниками якого є Індія, ЄС, Китай, США, Японія та ще низка країн. А ще – оголошений британським урядом у 2022 році "Сферичний токамак для виробництва енергії" (STEP) у Вест-Бертоні в Ноттінгемширі. На цьому демонстраційному реакторі планують запустити вироблення електроенергії до 2040-х років – її постачатимуть у британську електромережу.

Водночас у Великій Британії діє кластер термоядерного синтезу Fusion Cluster у Калхемі, графство Оксфордшир. З моменту заснування у 2021 році кластер розширився із кількох учасників до понад 200.


Токамак / Візуалізація ITER

У Канаді компанія General Fusion Inc., що має серед спонсорів засновника Amazon Джеффа Безоса, залучила 20 мільйонів канадських доларів (14,6 мільйона доларів США) від двох канадських державних установ, повідомляв Bloomberg. Мета компанії – створити технологію для комерційного термоядерного реактора.

Канадські ядерні лабораторії та банк розвитку бізнесу Канади внесли по 10 мільйонів канадських доларів у раунд серії F компанії, що розташована в Британській Колумбії. В цілому General Fusion залучила понад 440 мільйонів канадських доларів, з яких близько 75% – від приватних спонсорів, зокрема від Безоса.

Де можна застосувати термоядерну реакцію

Окрім безпосередньо енергетики, термоядерна реакція є перспективною ще для декількох сфер:

  • транспорт;
  • медицина;
  • промисловість;
  • ядерні відходи.

У транспорті можна використовувати магнітогідродинамічні (МГД) приводи, над якими працюють ще з 1950-х років. У них електрично заряджену рідину використовують для руху транспортного засобу. Перевага цієї технології в тому, що вона не має тертя і рухомих частин, отже не зношується.

Особливо приваблива ця технологія для морського транспорту, оскільки морська вода є набагато кращим провідником за прісну. Оскільки МГД-приводи безшумні, вони мають значно знизити шумове забруднення, що негативно впливає на морське середовище. У 1990-х роках японська компанія Mitsubishi побудувала перший у світі прототип МГД-корабля – Yamato 1. На жаль, програму закрили, оскільки максимальна швидкість судна становила лише 15 км/год. Однак нові технології мають вирішити цю проблему.


Yamato 1 / Фото jpellgen, Flickr

Перші дослідники атомної галузі у 1930-х роках виявили, що елемент бор може реагувати з нейтронними частинками для розщеплення на літій і гелій. У 1936 році вчений Гордон Лочер з Інституту Франкліна у Пенсільванії виявив потенціал цієї реакції для знищення ракових клітин. Літій і гелій викидають енергію в діапазоні приблизно 5 – 9 мікрометрів, що є розміром типової ракової клітини. Цей викид енергії руйнує ракову клітину.

Задача сучасної технології – створити компактні прискорювачі частинок, які можна було б використовувати для генерації сильно сфокусованих пучків нейтронів та таким чином знищувати ракові клітини. У Великій Британії вже планують встановлення експериментальних апаратів від американської компанії TAE Technologies в університетських лікарнях Бірмінгема та лікарні Університетського коледжу Лондона.

Побічна технологія від термоядерної енергетики може згодитися й у будівництві. Одним зі способів запуску термоядерного синтезу є використання лазерів для стиснення та нагрівання водневого палива. На початку 2000-х років дослідники з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса в Каліфорнії, фізик Маркус Рот і його колеги, виявили, що направляючи лазери на тонку фольгу, частинки з фольги можна прискорити до величезних швидкостей.


Маркус Рот / Фото Мартіни Рот, університет Дармштадта

У 2021 році Рот заснував компанію Focused Energy у німецькому Дармштадті. Її мета – створення лазерної системи, здатної прискорювати пучок нейтронів із інтенсивністю, що в 100 разів перевищує наявні технології. Цей пучок можна створювати для отримання "рентгенівського" зображення всередині щільних матеріалів. Компанія веде переговори з будівельними підприємствами для використання технології для перевірки бетонних споруд та мостів на ознаки корозії.

Ще один проєкт Focused Energy Рота – контракт з урядом Німеччини на створення першого лазерного джерела нейтронів для дослідження контейнерів для ядерних відходів. Після закриття останньої АЕС у 2023 році Німеччина має вирішити проблему ядерних відходів, що накопичувалися десятиліттями. Система візуалізації від Focused Energy має допомогти визначати вміст діжок з відходами та їхній стан.

Я вірю, що зрештою термоядерний синтез змінить правила гри, подібно до парової машини. Ми зможемо зробити багато того у нашому суспільстві, що раніше було неможливим. І це почнеться з прибирання великої кількості безладу від промислової революції,
– наводить The Guardian слова Маркуса Рота.

До чого тут майонез

У серпні медіа поширили новину про те, як вчені використали майонез для дослідження термоядерної реакції. Автори цього експерименту – Аріндам Банерджі, професор машинобудування та механіки з коледжа Россіна університету Ліхай у Пеннсильванії, та його команда.

Варто пояснити, що термоядерний синтез – це процес, який запускає реакцію ядерного синтезу шляхом швидкого стиснення та нагрівання ємностей, наповнених паливом, ізотопами водню. Під впливом високих температур і тиску ці капсули плавляться і утворюють плазму, що може генерувати енергію.

У цих крайніх значеннях (температури) мовиться про мільйони градусів Кельвіна та гігапаскалі тиску, що є імітацією умов на Сонці. Одна з головних проблем, пов'язаних із цим процесом, полягає в тому, що стан плазми формує гідродинамічні нестабільності, які можуть зменшити вихід енергії,
– наводить Phys.org цитату вченого.

У своїй першій статті на цю тему ще в 2019 році Банерджі та його команда розглянули питання нестабільності, відоме як "нестабільність Релея-Тейлора". Вона виникає у матеріалах різної щільності.

"Ми використовуємо майонез, тому що він поводиться як тверда речовина, але коли піддається градієнтному тиску, то починає текти", – пояснює Банерджі.

Використання соусу також дозволяє відмовитися від умов високого тиску та температур.

Для експерименту команда Банерджі використовувала спеціально виготовлене унікальне обертове колесо для імітації потоку плазми. Як тільки прискорення досягнуло та перетнуло критичне значення, майонез почав текти. Один з висновків, які вчені отримали, це те, що майонез пройшов кілька фаз змін.

Як і у випадку зі звичайним розплавленим металом, якщо ви навантажите майонез, він почне деформуватися, але якщо ви знімете напругу, він повернеться до своєї початкової форми. Тож є еластична фаза, за якою слідує стабільна пластична фаза. Наступна фаза – коли він починає текти, і тут виникає нестабільність,
– каже Банерджі.

Розуміння цього переходу має допомогти вченим зрозуміти, коли може виникнути нестабільність. Тож можна навчитися контролювати стан плазми, щоб вона залишалася у стабільній пластичній фазі. Також дослід має допомогти створити дизайн капсул для палива таким чином, щоб вони ніколи не ставали нестабільними.

Однак важливе те, що зусилля команди Банерджі мають бути поєднані з результатами інших дослідників.

Ми – ще один гвинтик у цьому гігантському колесі вчених, і всі ми працюємо над тим, щоб ядерний синтез став дешевшим та доступнішим,
– зазначає вчений.

Об'єднавши зусилля, вчені з державних проєктів та стартапів можуть дати людству за кількадесят років невичерпне джерело енергії зірок.

Теги за темою
Техно Публікації
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Згадувані персони
"Стало вразливістю для мене": відомий співак зізнався, чому не служить після повістки
GlavRed
2025-10-23T00:27:04Z
Культовий екшен за фільмом "Обличчя зі шрамом" несподівано перевидали в Steam та EGS
24tv
2025-10-22T21:27:21Z
Забудьте про "50 відтінків сірого": 4 найкращі фільми з Дакотою Джонсон
24tv
2025-10-22T20:57:46Z
Не тільки Nemo: 5 знаменитих музикантів, які приїжджали до України під час великої війни
24tv
2025-10-22T20:39:41Z
10 найпопулярніших фільмів на Netflix, які підкорили глядачів з України
24tv
2025-10-22T20:33:11Z
У 16 живе сам: Дімопулос визвірилася на підписницю за запитання про сина
GlavRed
2025-10-22T20:27:54Z
"Раніше з жінкою кайфували": наречений Лесі Нікітюк розповів про життя з ведучою
GlavRed
2025-10-22T20:27:52Z
Як у реальному житті виглядають актори серіалу "Дім Гіннесів", який підкорив українців
24tv
2025-10-22T19:51:27Z
Елегантність, в яку неможливо не закохатись: Benjamin Moore назвав колір 2026 року
24tv
2025-10-22T19:36:36Z
Уряд виділив 700 млн грн на ремонт доріг у прифронтових областях
iPress
2025-10-22T21:54:55Z
Українцям встановили ціни на електроенергію до 2026 року: пільговий тариф зафіксували не всім
Хвиля
2025-10-22T21:30:52Z
Акції Netflix впали на 8% через слабкий прогноз, попри гучні прем’єри та рекордні показники реклами
InternetUA
2025-10-22T21:00:16Z
Опалювальний сезон під загрозою: ексміністр енергетики сказав, до чого готуватися
24tv
2025-10-22T20:48:57Z
Reuters: США готують обмеження на експорт до Китаю продуктів, створених за допомогою американського програмного забезпечення
ZN UA
2025-10-22T20:42:49Z
Графік відключення електроенергії на Дніпропетровщині: в кого і коли не буде світла 23 жовтня
TSN
2025-10-22T20:03:06Z
Туреччина веде переговори з Катаром про придбання 24 уживаних Eurofighter
УкраинФорм
2025-10-22T19:30:41Z
У Братиславі загорівся НПЗ, який переробляє російську нафту: уже третій у Європі
Фокус
2025-10-22T19:30:03Z
Подорожчання продуктів у Харківській області: як саме злетіли ціни на базові товари
Политека
2025-10-22T19:00:46Z
США та Ізраїль розглядають поділ Гази: у WSJ розкрили деталі
ГЛАВКОМ NET
2025-10-23T00:45:19Z
Чи полетять "Томагавки" по Москві: дипломат вказав на важливий нюанс
GlavRed
2025-10-23T00:33:40Z
Генсек НАТО підтримав план Трампа зупинити війну в Україні
Украинская правда
2025-10-23T00:30:25Z
Допоможуть 2 елементи: експерт сказав, як ефективно боротися з вдосконаленими КАБами
24tv
2025-10-23T00:24:35Z
Трамп сподівається, що санкції проти РФ довго не протримаються
ГЛАВКОМ NET
2025-10-23T00:21:47Z
У TikTok роспропаганда поширює ролики, де нібито українці звертаються до РФ по «допомогу» - ЦПД
УкраинФорм
2025-10-23T00:18:12Z
Трамп заявив, що хоче домовитися з Китаєм про скорочення ядерних озброєнь
УкраинФорм
2025-10-23T00:03:40Z
WSJ: США зняли обмеження на використання Україною західних далекобійних ракет
Европейская правда
2025-10-22T23:48:41Z
«Тилові фронти» – нова тактика Росії? Стало відомо, навіщо ворог б’є вглиб України
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T23:48:16Z
На Львівщині правоохоронці вилучили канабісу на понад ₴3 мільйони
УкраинФорм
2025-10-23T00:03:12Z
У Києві четверо людей постраждали внаслідок вечірньої атаки дронами
Украинская правда
2025-10-22T22:12:47Z
У Києві внаслідок нічної атаки РФ постраждали щонайменше четверо осіб
TSN
2025-10-22T22:06:36Z
Жінка заманювала чоловіків на побачення, щоб шантажувати інтимним відео
TSN
2025-10-22T21:21:53Z
Росіяни атакували Київ "Шахедами": постраждали житлові будинки та дитячий садок
Фокус
2025-10-22T21:12:15Z
Потужний вибух прогримів біля ворожої військової частини у Ставрополі
24tv
2025-10-22T21:06:54Z
Інтернет-шахраї ошукали трьох жінок на 140 тисяч гривень
InternetUA
2025-10-22T20:48:11Z
В Києві лунають масштабні вибухи - столиця Україні під атакою "Шахедів"
GlavRed
2025-10-22T20:27:48Z
У Києві пролунали вибухи, працює ППО
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T20:18:54Z
У Чернігові презентували спецвипуск журналу, присвячений Спасо-Преображенському собору
УкраинФорм
2025-10-23T00:51:11Z
Британія відправила есмінець і вертоліт для супроводу російського військового судна
Европейская правда
2025-10-23T00:45:31Z
У Челябінській області безпілотники атакували завод
ГЛАВКОМ NET
2025-10-23T00:12:01Z
Вперше в історії: британські ВМС перехопили військовий корабель РФ за прямим наказом НАТО, — Sky News
Фокус
2025-10-22T23:30:07Z
На засудженого Пі Дідді скоєно замах у СІЗО - деталі
GlavRed
2025-10-22T23:27:46Z
День народження під звуки ракет: Анна Кошмал розкрила своє єдине бажання
GlavRed
2025-10-22T22:27:14Z
"Він міг би сидіти вдома": 67-річний генерал-майор рятував дітей з палаючого садочка
GlavRed
2025-10-22T22:27:04Z
Оборонні закупівлі для Нацгвардії долучили до системи DOT-Chain Defence
УкраинФорм
2025-10-22T21:18:37Z
Очікуємо 100 – 150 винищувачів Grippen: офіцер ЗСУ розкрив, як їх можуть використати
24tv
2025-10-22T21:09:45Z
У НАЗК закликають удосконалити процедуру встановлення інвалідності
УкраинФорм
2025-10-23T00:39:37Z
Через скільки годин після вживання алкоголю можна сідати за кермо - важливі правила
GlavRed
2025-10-22T20:27:08Z
Зеленська у Норвегії відвідала лікарню Уллевол, де відновлюються українські військові
УкраинФорм
2025-10-22T19:18:29Z
В Україні з’являться три нові препарати для лікування раку
УкраинФорм
2025-10-22T18:42:22Z
На Вінниччині зафіксовано майже пів сотні випадків бореліозу: як захиститися
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T18:27:37Z
З віком інші люди здаються нам привітнішими — дослідження
ZN UA
2025-10-22T17:06:45Z
Війна як хронічна хвороба: доктор Комаровський пояснив, як жити за нових обставин
Политека
2025-10-22T15:42:19Z
Науковці створили універсальну нирку для пересадки будь-якому пацієнту
360ua.news
2025-10-22T15:27:50Z
У Китаї вперше виявлено випадок зараження рідкісним штамом ВІЛ-2
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T15:12:17Z
Дикий Мустанг GTD готує помсту Корвету
Топ Жир
2025-10-23T00:42:02Z
Бездоганне керування автомобілем та штучний інтелект Gemini від Google з’являться у вашому авто від General Motors
Топ Жир
2025-10-23T00:12:59Z
Цей ексклюзивний Rolls-Royce створювався протягом століття
Топ Жир
2025-10-22T23:12:33Z
Toyota тестує систему допомоги водієві на основі штучного інтелекту
УкраинФорм
2025-10-22T21:57:05Z
GM представила стильне купе, але не варто піддаватися хайпу навколо нової Camaro
Топ Жир
2025-10-22T21:42:31Z
Вашингтон знову надав Китаю перевагу у змаганні за електромобілі
Топ Жир
2025-10-22T21:12:54Z
13 тисяч електромобілів Tesla можуть раптово зупинитися через проблеми з живленням
Топ Жир
2025-10-22T20:27:59Z
Час поспішити: українським водіям пояснили, коли треба міняти гуму на авто
Хвиля
2025-10-22T19:45:52Z
Перший колекціонер отримав у власність BMW Skytop вартістю 580 тисяч доларів
Топ Жир
2025-10-22T19:42:51Z
Сили оборони знищили на фронті ворожий «Град» та дві гармати
УкраинФорм
2025-10-22T23:33:21Z
Примусову мобілізацію в «ЛНР» тепер назвали «осіннім призовом» - Луганська ОВА
УкраинФорм
2025-10-22T22:30:56Z
Росія масовано атакує Кам'янське «шахедами»: є перебої зі світлом
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T22:21:48Z
Війна, день 1337. Масований удар РФ із жертвами, звільнення на Донеччині, домовленості зі Швецією про Gripen та стабільні тарифи на електроенергію
Football.ua
2025-10-22T22:00:40Z
У Києві та низці регіонів - повітряна тривога через загрозу ворожих дронів
УкраинФорм
2025-10-22T21:48:47Z
В Одесі викрили лікарів ТЦК, які видавали підроблені висновки про проходження ВЛК
УкраинФорм
2025-10-22T20:51:29Z
Є гарні новини, – офіцер ЗСУ про бої на Добропільському напрямку
24tv
2025-10-22T20:42:49Z
У Києві зафіксовано падіння уламків дрона в трьох локаціях Подільського району
УкраинФорм
2025-10-22T20:33:40Z
«Банзай-атаки» на олександрівському напрямку: росіяни кидають малонавчену піхоту під українські дрони
ZN UA
2025-10-22T20:24:15Z
Всесвіт на їхньому боці: кого зі знаків зодіаку "накриє" хвиля удачі та успіху
GlavRed
2025-10-23T00:27:50Z
День ангела 23 жовтня: кого та як вітати з іменинами
TSN
2025-10-22T21:21:05Z
Які документи туристів перевіряють прикордонники у горах: роз'яснення ДПСУ
24tv
2025-10-22T20:27:09Z
Осінній суперфуд: що додати у вівсяну, щоб підвищити її смак і користь у рази
24tv
2025-10-22T20:06:57Z
Бур'яни зникнуть з саду: зробіть одну корисну дію вже у жовтні
24tv
2025-10-22T20:03:48Z
105-річна жінка розкрила секрет довголіття
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T19:15:59Z
Чому гриби добре ростуть восени: коли йти на "тихе полювання"
24tv
2025-10-22T19:06:29Z
Щоб жодна копійка була витрачена надарма: які дрова дають найбільше тепла
24tv
2025-10-22T18:57:29Z
Як відновити родючість ґрунту в теплиці: простий інгредієнт, який дає результат
GlavRed
2025-10-22T18:27:40Z
Нове оновлення Spotify допоможе не пропустити виступи поруч
InternetUA
2025-10-23T00:03:41Z
Rivian тепер пропонує і сучасний двоколісний транспорт з педалями
Топ Жир
2025-10-22T22:42:17Z
Інженери навчили ШІ прогнозувати автомобільні аварії
InternetUA
2025-10-22T22:03:59Z
Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2 не виправдала очікувань гравців
24tv
2025-10-22T21:48:32Z
Як отримати світло без генератора: простий спосіб із автомобільним акумулятором
GlavRed
2025-10-22T21:27:10Z
WhatsApp і Messenger отримають захист від шахраїв: як працюватимуть нові функції
InternetUA
2025-10-22T21:03:05Z
Названо смартфон, який першим отримає Snapdragon 8 Gen 5
InternetUA
2025-10-22T20:12:04Z
Роботи замінять понад пів мільйона працівників? Компанія Amazon розкрила грандіозні плани
ГЛАВКОМ NET
2025-10-22T19:30:50Z
Чим можна зарядити телефон, якщо немає світла: дуже хороші та корисні поради
GlavRed
2025-10-22T18:27:43Z
Обійшов Роналду і Мессі: нападник "Баварії" забив 20 голів на старті сезону
ZN UA
2025-10-22T22:16:34Z
Вшолек: Ми маємо проявити характер проти Шахтаря
Football.ua
2025-10-22T21:51:34Z
Ультрас Комо різко засудили перенесення матчу з Міланом в Австралію
Football.ua
2025-10-22T21:48:30Z
Йорденеску: Шахтар багато в чому схожий на Легію за своїм стилем гри
Football.ua
2025-10-22T21:42:23Z
Ліга чемпіонів УЄФА. Розгромні перемоги "Ліверпуля", "Баварії" та "Челсі"
УкраинФорм
2025-10-22T21:39:34Z
Аталанта та Славія Прага голів не забивали
Football.ua
2025-10-22T21:18:32Z
Спортінг у більшості вирвав перемогу над Марселем
Football.ua
2025-10-22T21:15:29Z
Челсі у більшості розгромив Аякс
Football.ua
2025-10-22T21:09:07Z
Беллінгем приніс Реалу мінімальну перемогу над Ювентусом
Football.ua
2025-10-22T21:03:29Z