Fuziya energiyasi: nihoyat ishonch paydo bo'ldi

To'g'risini aytsam, yillar davomida fuziya energiyasi haqida yozdim va bu mavzuga biroz ironiya bilan qarardim. Hammaga ma'lum、化学 physicsdagi an'analardan biri — fuziya har doim 30 yil uzoqda bo'ladi, deb kulib aytiladi. Lekin yaqinda... nimadir o'zgardi. Va men his qilyapmanki, butun soha ham o'zgaryapti.

Quyosh qiladi, biz nega qila olmaymiz?

Fuziyaning ajoyib tomoni shundaki, u har kuni boshimiz ustida sodir bo'lmoqda. Quyosh — bu katta fuziya reaktori. Gravitatsion bosim ostida vodorod atomlarini bir-biriga bosadi va juda ko'p energiya chiqaradi. Fizikani biz allaqachon tushunamiz.

Asosiy muammo? Yer yuzida shunday sharoitni yaratish juda murakkab.

An'anaviy usul — tokamak. Bu donut shaklidagi mashina. Kuchli magnitlar yordamida plazmani (elektronlar atomlardan ajralgan juda issiq modda) ushlab turadi va vodorod izotoplarini birlashtirishga majbur qiladi. G'oyatasi oddiy, ammo amalda juda qiyin.

60 yil davomida bu qiyinliklarni sekinlik bilan yengib keldik.

Lekin endi ish qiziqarli bo'lyapti

So'nggi yillarda sekin edi, endi tezlasha boshladi. Bir necha raqamlar:

Fransiya, Xitoy va Janubiy Koreyadagi reaktorlar plazmani daqiqalab ushlab turmoqda — ba'zan undan ham uzoqroq. Va bu haroratlar Quyosh yuzasidan ham yuqori. Bu laboratoriya tajribalari emas — bu keyingi avlod texnologiyalari uchun sinov maydonchalari.

Xitoyning EAST reaktori esa Greenwald limiti deb ataladigan to'siqni yenga oldi. Bu — plazma qanchalik zich bo'lishi mumkinligini ko'rsatadigan nazariy chegarasi. Bu katta voqea. On yillar davomida fuziyani cheklab kelgan asosiy fizika muammosini kimdir yenga oldi.

Fransiyada qurilayotgan yulduz

Agar kichikroq reaktorlar sinov maydonchalari bo'lsa, ITER — asosiy voqea.

Bu gigant mashina Janubiy Fransiyada 35 ta davlat birga qurmoqda. Tugatilganda 23 ming tonna og'irlikda bo'ladi. Va u "net energiya ishlab chiqarish"ga urinishadi — ya'ni sarflaganidan ko'proq energiya olishi kerak. Bu fuziyani 1950-yillardan beri ta'qib qilayotgan muqaddas narsa.

Loyiha kechikishlarsiz o'tmadi, albatta. Lekin diqqatga sazovor joyi: ITER markaziy solenoidining oltinchi va oxirgi moduli nihoyat maydonga yetib keldi. Bu solenoid — dunyodagi eng kuchli magnet va butun loyihaning yuragi. Uni kelganini kuzatish — buying yig'ilayotganini ko'rgandek.

Yashirin qurol: Sun'iy intellekt

Bu haqda kam gapiriladi, lekin menga juda qiziqarli tuyuladi: sun'iy intellekt fuziyani ishga solishda katta rol o'ynayapti.

Tokamak ichida plazma juda beqaror. Bir xilacha ichida bo'ronni ushlab turishga o'xshaydi — va bu bo'ron yulduz bo'lishga harakat qiladi. An'anaviy ravishda bu juda ko'p muhandislarni talab qilardi — ular doimiy ravishda sozlamalar qilib turishardi.

Endi sun'iy intellekt modellari magnit maydonlarni real vaqtda sozlashi, muammolarni bashorat qilishi va hatto yo'qolgan ma'lumotlarni sun'iy, lekin ishonchli ma'lumotlar bilan to'ldirishi mumkin. Reaktorga aqlli nerv sistemasi berilgandek.

Zerikarli, lekin muhim muammo: materiallar

Muhandislikda shunday ibora bor — sehr va fan farqi shundaki, sehr bir marta ishlashi kerak. Fuziya bir marta ishlashi kerak emas. Millionlab marta, yillar davomida, reaktor o'zini vayron qilmasdan ishlashi kerak.

Fuziya reaktori ichida sharoit og'ir. Haroratlar hammadni eritadi. Va doimiy neytron bombardimonlari ko'p materiallarni mo'rt qiladi.

MITning Yadro Texnologiyalari uchun materiallar laboratoriyasi aynan shu muammoni hal qilmoqda. Ular yangi fizika kashf qilishmayapti — amaliy muammoni hal qilishmoqda: fuziya muhitiga chidaydigan va tijorat reaktorlarini qurish uchun arzon materiallarni topish.

"Progiz" hikoyalarini ko'p yoritgan odam sifatida aytaman: materiallar ilmi — bu shonli ishni imkonli qiladigan shonsiz ish.

Eng katta o'zgarish: odamlar endi ishonadi

Va menimcha, eng muhim omil shu: ishonch.

Pennsilvaniya universitetining energiya siyosati markazi tadqiqotlariga ko'ra, fuziyaga xususiy investitsiyalar keskin oshmoqda. Bir vaqtlar sohadan charchab ketgan olimlar qaytmoqda. Muhandislar fuziyani jiddiy karyera yo'li sifatida tanlamoqda — tomosha qiladigan narsa emas.

Bu o'z-o'zini bajaruvchi bashorat elementi bor. Odamlar fuziyani imkonsiz deb o'ylasa, shunday bo'ldi — iqtidorli odamlar ketdi, moliyalashtirish quridi, taraqqiyot to'xtadi. Endi imkonsiz deb o'ylasa, iqtidor oqadi, pul ergashadi, taraqqiyot tezlashadi.

Bu safar boshqachami?

Yillar davomida bu sohani kuzatgan odam sifatida rostini aytaman: men ham shunday o'ylayapman.

Hali yetmadik. ITER to'liq ishga tushishi uchun yana bir necha yil kerak. Va undan keyin ham fuziyani tijorat jihatdan foydali ekanini isbotlash uchun ko'proq vaqt va pul kerak bo'ladi.

Lekin yo'nalish o'zgardi. Besh yil oldin asosiy va hal qilinmaydigan ko'ringan muammolar endi muhandislik vazifalariga aylandi. Muhandislik vazifalari esa — fizika muammolari emas — yetarli vaqt, pul va iqtidor bilan hal qilinadi.

Quyosh fuziyani 4,6 milliard yil mukammallashtirgan. Bizga faqat chiroqlarni yoqib turish uchun yetarli bo'lishi kerak — toki to'liq o'rganibmiz.

Va to'g'ri, karyeramda birinchi marta shunday dedim: biz buni amalga oshiramiz, deb ishonaman.