Ядролук синтез мунай менен газды качан иштен чыгарат.

Бул Рождество мезгили илимде секирик жасоо үчүн ыраазычылык жана үмүт мезгили болуп саналат:

Алгачкы, Prince William, Earthshots сыйлыгын негиздеген, 2022-жылы Бостондо сыйлыктарды жарыялады. Бир категория деп аталды Биздин океандарды жандандыруу. аттуу топ жеңүүчү деп табылды Улуу тосмо рифинин жергиликтүү аялдары. Риф чабуулга кабылды жана жеңүүчүлөр аны коргоого умтулушат. Алар пляждарды жана таш бакаларды коргоо жана Амазонка токойлорунан он эсе көп CO2 кармаган деңиз чөптөрүн сактоо үчүн иштешет. Алар байыркы аборигендердин билими менен согушуп, рифтин кораллдагы өзгөрүшүнө, ошондой эле ички бадалдардын өртүнө байкоо жүргүзүү үчүн дрондор сыяктуу заманбап куралдарды колдонушат.

Экинчиден, 20 жылдан бери АКШнын Энергетика министрлиги NuScale Power Module деп аталган Кичи модулдук ядролук реактордун (SMR) концепциясын жана иштеп чыгуусун каржылады. Коопсуз, арзан, масштабдуу жана көмүртексиз артыкчылыгы болуп саналат. Бул ядролук жөнгө салуу комиссиясынан (NRC) долбоорго уруксат алган жалгыз SMR. Бийиктиги 100 футтан аз, модулу 15 фут кең цилиндр, ал жер астындагы суу ваннасында отурат. Ал 77 60,000 үйдү камсыздай турган 2029 мегаватт электр энергиясын өндүрө алат. Максат - XNUMX-жылга чейин Айдахо штатында иштөө.

Үчүнчүдөн, медициналык мекеме бар кээ бир рак ооруларын дарылоодо жетишкендиктер. Метод CRISPR ыкмасын колдонуп, рак менен күрөшүүчү иммундук системанын бир бөлүгү болгон Т-клеткаларын денеден генетикалык жактан өзгөртүү үчүн алып чыгып, андан кийин кайра денеге "тирүү дары" катары кайра сайышат. CRISPRды колдонуу менен Т-клеткаларды жакшылап жөндөп, айрым рак клеткаларына кол салууда өлүмгө дуушар болушу мүмкүн.

Бул "текчеден тышкаркы" Т-клеткаларды бир нече жума же айлар күтпөстөн, CRISPR аркылуу тез арада чоң көлөмдө чыгарууга болот. 12-жылдын 2022-декабрында Канзас университетинен доктор МакГуирк таң калаарлык деңгээлде жакшы болгон сыноонун жыйынтыктарын жарыялады жана ракты дарылоо үчүн жаңы эшикти ачты: лимфома рагы менен ооруган 67 бейтаптын 32% шишиктери азайган. Бейтаптардын 40% толук ремиссияга жетишкен. Бул техниканын башка көптөгөн рак ооруларын айыктыруу мүмкүнчүлүгүнө абдан шыктануу бар.

Төртүнчүсү – өзөктүк синтездеги ачылыш, ал абдан таң калыштуу.

Ядролук синтездин ачылышы.

Өткөн кылымда, физиканын эң улуу кылымында, ачылыштардын бири ядролук бөлүнүү болгон. Плутоний сыяктуу оор атом ыдырап кеткенде, бир аз масса жоголот жана кайрадан эбегейсиз чоң энергия катары пайда болот — анткени E = mc^2, мында с - жарыктын ылдамдыгы жана абдан чоң сан.

Германия ушул реакциянын негизинде чынжырлуу бомбаны жасап чыгарат деген коркутуу менен АКШнын өкмөтү мен жашаган жерден анча алыс эмес Лос-Аламос, Нью-Мексико шаарында жарылуучу бомбаны курууга эбегейсиз көп каражат жумшады. Ал Альбукеркенин түштүгүндөгү Ак Кум чөлүндө сыналып, акыры Япония менен болгон согушту токтотуу үчүн колдонулган.

Коммерциялык колдонуу тез арада ар кайсы өлкөлөрдөгү тармактык өзөктүк реакторлорго алып келди. Айрымдары ийгиликтүү болду – Франция электр энергиясынын 70%ын 56 өзөктүк реактордон алат, ал эми АКШ энергиянын 20%ке жакынын 93 өзөктүк реактордон алат.

Бирок 1986-жылы Чернобылда (Россияда) жана 2011-жылы Японияда (Фукусима) жана АКШдагы өзөктүк калдыктарды көмүү боюнча ар дайым тынчсызданып жаткан коркунучтуу авариялар болгондо ийгилик оңойго турбайт.

Бир тууган ядролук реакция - бул эки суутек ядросу түртүүчү күчтөрдү жеңип, гелийге кошулууга аргасыз болгондо жана дагы бир жолу эбегейсиз көп энергия бөлүнүп чыгат. Бул 1950-жылдагы сыноолорго тыюу салуу келишимине чейин 1963-жылдары Тынч океандын түштүгүндө (Бикини Атолл) АКШнын суутек бомбасын сыноосуна негиз болгон.

Андан бери ондогон жылдар бою ядролук синтезди коммерциялык колдонуу изделүүдө. Мисалы, бир аракет ысык заряддалган плазма электр талаалары менен чектелген Альбукеркедеги Сандия улуттук лабораториясында негизделген. Идея суутек ядролору кошулганга чейин (энергия чыгып кеткенге чейин) плазманы чектөө, кысуу жана жылытуу болгон. Бирок энергиянын кириши энергиянын чыгышына караганда ар дайым көбүрөөк болгон.

Дагы бир коммерциялык колдонмо Калифорниянын Сан-Франциско булуңундагы Лоуренс Ливермор лабораториясында болгон. Мына 192 лазер колдонулган аралашкан суутек изотопторунун 1 миллион долларлык таблеткасын жардыруу менен плазманы чектөө, кысуу жана жылытуу үчүн. Натыйжалар дайыма бирдей болгон - ушул убакка чейин. 16-жылдын 2022-декабрында аяктаган жумада жарыяланган энергиянын өчүрүлүшү (3.1 МегаДжоуль) биринчи жолу энергиянын кирүүсүнөн (2.1 МегаДжоуль) көп болду. Бул чыныгы ачылыш болуп саналат. Температура 3 миллион градуска жеткен.

Муну перспективага коюу.

Биринчиден, энергияны киргизүү менен энергияны өчүрүү өтө жөнөкөй, анткени лазерди иштетүү үчүн бир топ чоң энергия талап кылынат: 400 МегаДжоуль. Караңыз 1.

Экинчиден, ийгилик тарыхы бир эле окуяга байланыштуу болгон - бир синтез от алдыруу. Практикага жакын жерде болуу үчүн мүнөтүнө көптөгөн синтез окуялары жана миңдеген эсе күчтүү лазер керек болот. Мындан тышкары, баасы миллион эсе арзан болушу керек (1-Шилтеме). Бир сөз менен айтканда, бул ийгилик, шыктандыруучу болсо да, практикалык колдонууну элестетүүгө да жакын эмес.

Демек, бул арзан эмес жана практикалык эмес, бирок ал жогорку интенсивдүү энергияны өндүрүп, көмүртексиз болмок.

Ядролук бөлүнүү энергиясы болуп саналат миллион эсе күчтүү жер бетиндеги башка энергия булактарына караганда. Бул Франция жана АКШ сыяктуу өлкөлөргө ондогон атомдук электр станцияларын куруу үчүн инвестиция салынганынын чоң себеби.

Ядролук синтез ядролук бөлүнүүгө караганда 3-4 эсе көп энергия жаратат. Бул кыялдын бир бөлүгү. Бириктирүү кыялынын дагы бир бөлүгү - утилдештирүүгө эч кандай өзөктүк калдыктар жок - чирип кетүү үчүн жүздөгөн же миңдеген жылдар талап кылынышы мүмкүн болгон калдыктар. Үчүнчү бөлүгү биригүү чынжыр реакциясы эмес, ошондуктан ядролук реакциялардын жана жарылуулардын коркунучу жок.

Электр энергиясын өндүрүү глобалдык парник газдарынын эмиссиясынын үчтөн бир бөлүгүнө жооп бергендиктен, кыялдын акыркы бөлүгү - бул жогорку интенсивдүү көмүртексиз электр энергиясын камсыз кылуу үчүн өлкө боюнча чачылган ядролук синтездик станциялар.

Бирок, бул түш гана экенин унутпа. Артыкчылыктарына карабастан, көмүртексиз өзөктүк синтез мунай жана газ тармагын 2050-жылга чейин, ал тургай 2100-жылга чейин иштен чыгарбайт.

Алып кетүүчү нерселер.

Адамзат күндүн нурун жана жылуулук булагын кайталады. Болжол менен 15 миллион градус Сте күндүн газ түрүндөгү ичи эбегейсиз басым астында кысылган – бир чай кашыктын салмагы 750 гм же 1.65 фунт. Күндүн ички шарттарын лабораторияда кайталоо жана үзгүлтүккө жетишүү үчүн (энергияны сыртка чыгарууга караганда ) таасирдуу эрдик.

Бирок өзөктүк синтез коммерциялык колдонууну элестетүүгө жакын эмес.

Анда эмне үчүн биз аны иликтөөгө чоң акча коротуп жатабыз? Анткени өнүккөн өлкөлөр ушундай кылышат. Алар Джеймс Уэбб сыяктуу телескопторду куруп, ааламды изилдөө үчүн спутниктерге орнотушат. Эркектер менен аялдарды Айга коюу үчүн ракеталарды жасашат. Алар магниттик ипподромдорду куруп, протондорду кыйраганга чейин жарыктын ылдамдыгына жеткирип, Хиггс бозону сыяктуу кармалгыс субатомдук бөлүкчөлөрдүн үзүндүлөрүн ачып беришет.

Илимге мамлекеттик колдоо жана каржылоо кайда бөлүштүрүлөөрүн аныктоодо саясат чоң роль ойнойт. Бактыга жараша, жогоруда айтылгандай, өлкөлөр илимди колдонуп, адамзатка түздөн-түз пайда алып келе турган орчундуу көйгөйлөрдү чечүүдө көптөгөн мисалдар бар.

1-маалымат: Иерусалим Демсас, Күндүн күчү, The Atlantic Daily, 16-декабрь, 2022-жыл.