Термоядерная энергетика

Введение

Проблема  управляемого термоядерного синтеза - одна из важнейших задач, стоящих  перед человечеством.

Человеческая  цивилизация не может существовать, а тем более развиваться без  энергии. Все хорошо понимают, что  освоенные источники энергии, к  сожалению, могут скоро истощиться. По данным Мирового энергетического  совета, разведанных запасов углеводородного  топлива на Земле осталось на 30 лет.

Сегодня основными источниками энергии  служат нефть, газ и уголь.

По оценкам  специалистов, запасы этих ископаемых на исходе. Почти не осталось разведанных, годных к освоению месторождений  нефти и уже наши внуки могут  столкнуться с очень серьезной  проблемой нехватки энергии.

Наиболее  обеспеченные топливом атомные электростанции могли бы, конечно, еще не одну сотню  лет снабжать человечество электроэнергией.

Исходный факт:

Ядерная энергия выделяется при распаде  или синтезе атомных ядер. Любая  энергия - физическая, химическая, или  ядерная проявляется своей способностью выполнять работу, излучать высокую  температуру или радиацию. Энергия  в любой системе всегда сохраняется, но она может быть передана другой системе или изменена по форме.

Достижению условий управляемого термоядерного синтеза препятствуют несколько основных проблем:

• Во-первых, нужно нагреть газ до очень высокой температуры.
• Во-вторых, количество выделяемой энергии должно быть больше, чем было затрачено для нагревания и ограничения плотности газа.
• В-третьих, накопление этой энергии и преобразование её в электричество

1. Термоядерные реакции на Солнце

Что является источником солнечной  энергии? Какова природа процессов, в ходе которых производится огромное количество энергии? Сколько времени  будет еще светить Солнце?

Первые попытки ответить на эти  вопросы были сделаны астрономами  в середине ХIX века, после формулирования физиками закона сохранения энергии.

Роберт Майер предположил, что  Солнце светит за счет постоянной бомбардировки  поверхности метеоритами и метеорными частицами. Эта гипотеза была отвергнута, так как простой расчет показывает, что для поддержания светимости Солнца на современном уровне необходимо, чтобы на него за каждую секунду  выпадало 2∙10¹⁵ кг метеорного вещества. За год это составит 6∙10²² кг, а за время существования Солнца, за 5 миллиардов лет – 3∙10³² кг. Масса Солнца М = 2∙10³⁰ кг, поэтому за пять миллиардов лет на Солнце должно было выпасть вещества в 150 раз больше массы Солнца.

Вторая гипотеза была высказана  Гельмгольцем и Кельвином также в середине ХIX века. Они предположили, что Солнце излучает за счет сжатия на 60–70 метров ежегодно. Причина сжатия – взаимное притяжение частиц Солнца, именно поэтому данная гипотеза получила название контракционной. Если сделать расчет по данной гипотезе, то возраст Солнца будет не больше 20 миллионов лет, что противоречит современным данным, полученным по анализу радиоактивного распада элементов в геологических образцах земного грунта и грунта Луны.

Третью гипотезу о возможных  источниках энергии Солнца высказал Джеймс Джинс в начале ХХ века. Он предположил, что в недрах Солнца содержатся тяжелые радиоактивные элементы, которые самопроизвольно распадаются, при этом излучается энергия. Например, превращение урана в торий и затем в свинец, сопровождается выделением энергии. Последующий анализ этой гипотезы также показал ее несостоятельность; звезда, состоящая из одного урана, не выделяла бы достаточно энергии для обеспечения наблюдаемой светимости Солнца. Кроме того, существуют звезды, по светимости во много раз превосходящие светимость нашей звезды. Маловероятно, что в тех звездах запасы радиоактивного вещества будут также больше.

Самой вероятной гипотезой оказалась  гипотеза синтеза элементов в  результате ядерных реакций в  недрах звезд.

В 1935 году Ханс Бете выдвинул гипотезу, что источником солнечной энергии может быть термоядерная реакция превращения водорода в гелий. Именно за это Бете получил Нобелевскую премию в 1967 году.

Химический состав Солнца примерно такой же, как и у большинства  других звезд. Примерно 75 % – это водород, 25 % – гелий и менее 1 % – все другие химические элементы (в основном, углерод, кислород, азот и т.д.). Сразу после рождения Вселенной "тяжелых" элементов не было совсем. Все они, т.е. элементы тяжелее гелия и даже многие альфа-частицы, образовались в ходе "горения" водорода в звездах при термоядерном синтезе. Характерное время жизни звезды типа Солнца десять миллиардов лет.

Основной источник энергии – протон-протонный цикл – очень медленная реакция (характерное время 7,9∙10⁹ лет), так как обусловлена слабым взаимодействием. Ее суть состоит в том, что из четырех протонов получается ядро гелия. При этом выделяются пара позитронов и пара нейтрино, а также 26,7 МэВ энергии. Количество нейтрино, излучаемое Солнцем за секунду, определяется только светимостью Солнца. Поскольку при выделении 26,7 МэВ рождается 2 нейтрино, то скорость излучения нейтрино: 1,8∙10³⁸ нейтрино/с. Прямая проверка этой теории – наблюдение солнечных нейтрино. Нейтрино высоких энергий (борные) регистрируются в хлор-аргонных экспериментах (эксперименты Дэвиса) и устойчиво показывают недостаток нейтрино по сравнению с теоретическим значением для стандартной модели Солнца. Нейтрино низких энергий, возникающие непосредственно в рр-реакции, регистрируются в галлий-германиевых экспериментах (GALLEX в Гран Сассо (Италия – Германия) и SAGE на Баксане (Россия – США)); их также "не хватает".

По некоторым предположениям, если нейтрино имеют отличную от нуля массу  покоя, возможны осцилляции (превращения) различных сортов нейтрино (эффект Михеева – Смирнова – Вольфенштейна) (существует три сорта нейтрино: электронное, мюонное и тауонное нейтрино). Т.к. другие нейтрино имеют  гораздо меньшие сечения взаимодействия с веществом, чем электронное, наблюдаемый  дефицит может быть объяснен, не меняя стандартной модели Солнца, построенной на основе всей совокупности астрономических данных.

Каждую секунду Солнце перерабатывает около 600 миллионов тонн водорода. Запасов ядерного топлива хватит еще на пять миллиардов лет, после чего оно постепенно превратится в белый карлик.

Центральные части Солнца будут  сжиматься, разогреваясь, а тепло, передаваемое при этом внешней оболочке, приведет к ее расширению до размеров, чудовищных по сравнению с современными: Солнце расширится настолько, что поглотит Меркурий, Венеру и будет тратить  "горючее" в сто раз быстрее, чем в настоящее время. Это приведет к увеличению размеров Солнца; наша звезда станет красным гигантом, размеры которого сравнимы с расстоянием от Земли до Солнца!

Мы, конечно, будем заранее поставлены в известность о таком событии, поскольку переход к новой  стадии займет примерно 100–200 миллионов лет. Когда температура центральной части Солнца достигнет 100 000 000 К, начнет сгорать и гелий, превращаясь в тяжёлые элементы, и Солнце вступит в стадию сложных циклов сжатия и расширения. На последней стадии наша звезда потеряет внешнюю оболочку, центральное ядро будет иметь невероятно большую плотность и размеры, как у Земли. Пройдет еще несколько миллиардов лет, и Солнце остынет, превратившись в белый карлик.

2. Токамак

ТОКАМАК – устройство для осуществления  реакции термоядерного синтеза  в горячей плазме в квазистационарном  режиме, причем плазма создается в  тороидальной камере и ее стабилизирует  магнитное поле. Предназначение установки  – преобразование внутриядерной  энергии в тепловую и далее  – в электрическую. Само cлово «токамак»  является аббревиатурой от названия «тороидальная камера магнитная», однако создатели установки заменили в  конце «г» на «к», чтобы не вызывать ассоциаций с чем-то магическим.

Атомную энергию (и в реакторе, и в бомбе) человек получает, разделяя ядра тяжелых  элементов на более легкие. Энергия, приходящаяся на нуклон, максимальна  для железа (так называемый «железный  максимум»), а т.к. максимум посредине, то энергия будет выделяться не только при распаде тяжелых, но и при  соединении легких элементов. Этот процесс  называется термоядерным синтезом, он происходит в водородной бомбе и  термоядерном реакторе. Термоядерных реакций, реакций синтеза, известно много. Источником энергии могут  быть те, для которых есть недорогое  топливо, причем возможны два принципиально  разных пути запуска реакции синтеза.

Первый  путь – «взрывной»: часть энергии  тратится на то, чтобы привести в  необходимое исходное состояние  очень небольшое количество вещества, происходит реакция синтеза, выделившаяся энергия преобразуется в удобную  форму. Собственно, это водородная бомба, только весом в миллиграмм. В качестве источника исходной энергии использовать атомную бомбу нельзя она не бывает «маленькой». Поэтому предполагалось, что миллиметровая таблетка из дейтерий-тритиевого льда (или стеклянная сфера со сжатой смесью дейтерия и трития) будет  облучаться со всех сторон лазерными  импульсами. Плотность энергии на поверхности должна быть при этом такой, чтобы превратившийся в плазму верхний слой таблетки оказался нагрет до температуры, при которой давление на внутренние слои и сам нагрев внутренних слоев таблетки станут достаточными для реакции синтеза. При этом импульс должен быть настолько коротким, чтобы вещество, превратившееся за наносекунду в плазму с температурой в десять миллионов градусов, не успевало разлететься, а давило на внутреннюю часть таблетки. Эта внутренняя часть сжимается до плотности, в сто раз большей, чем плотность твердых тел, и нагревается до ста миллионов градусов.

Второй  путь. Исходные вещества можно нагреть  относительно медленно – они превратятся  в плазму, а потом в нее можно  любым способом вводить энергию, вплоть до достижения условий начала реакции. Для протекания термоядерной реакции в смеси дейтерия с  тритием и получения положительного выхода энергии (когда энергия, выделившаяся в результате термоядерной реакции  окажется больше энергии, затраченной  на осуществление этой реакции), нужно  создать плазму с плотностью хотя бы 1014 частиц/см3 (10–5 атм.), и нагреть  ее примерно до 109 градусов, при этом плазма становится полностью ионизованной.

Такой нагрев необходим, чтобы ядра могли сблизиться, несмотря на кулоновское отталкивание. Можно показать, что для получения  энергии нужно поддерживать это  состояние не менее секунды (так  называемый «критерий Лоусона»). Более  точная формулировка критерия Лоусона  – произведение концентрации и времени  поддержания этого состояния  должно быть порядка 1015 сЧсм–3. Главная  проблема – устойчивость плазмы: за секунду она много раз успеет расшириться, коснуться стенок камеры и охладиться.

В 2006 международное  сообщество приступает к строительству  демонстрационного реактора. Этот реактор  не будет настоящим источником энергии, но он спроектирован так, что после  него – если все нормально заработает – можно будет приступить к  строительству «энергетических», т.е. предназначенных для включения  в энергосеть, термоядерных реакторов. Самые крупные физические проекты (ускорители, радиотелескопы, космические  станции) становятся настолько дорогими, что рассмотрение двух вариантов оказывается не по карману даже объединившему свои усилия человечеству, поэтому приходится делать выбор.

Начало  работ над управляемым термоядерным синтезом следует отнести к 1950, когда  И.Е.Тамм и А.Д.Сахаров пришли к  выводу, что реализовать УТС (управляемый  термоядерный синтез) можно с помощью  магнитного удержания горячей плазмы. На начальном этапе работы у нас  в стране велись в Курчатовском институте  под руководством Л.А.Арцимовича. Основные проблемы можно разделить на две  группы – проблемы неустойчивости плазмы и технологические (чистый вакуум, стойкость к облучению и т.п.) Первые токамаки были созданы в 1954–1960, сейчас в мире построено более 100 токамаков. В 1960-х было показано, что  только с помощью нагрева за счет пропускания тока («омического нагрева») нельзя довести плазму до термоядерных температур. Наиболее естественным путем  повышения энергосодержания плазмы казался метод внешней инжекции быстрых нейтральных частиц (атомов), но только в 1970-х был достигнут  необходимый технический уровень  и поставлены реальные эксперименты с применением инжекторов. Сейчас наиболее перспективными считаются  нагрев нейтральных частиц инжекцией  и электромагнитным излучением СВЧ-диапазона. Размеры спроектированного реактора – 30 метров в диаметре при 30-метровой высоте. Ожидаемый срок сооружения этой установки – восемь лет, а  срок эксплуатации – 25 лет. Объем плазмы в установке – порядка 850 кубических метров. Ток в плазме – 15 мегаампер. Термоядерная мощность установки 500 Мегаватт поддерживается в течение 400 секунд. В дальнейшем это время предполагается довести до 3000 секунд, что даст возможность  проводить на реакторе ИТЭР первые реальные исследования физики термоядерного  синтеза («термоядерного горения») в  плазме.

Устройство  выглядит так – тороидальная камера надета на сердечник трансформатора, плазма в камере является, по сути дела, обмоткой трансформатора. Из камеры откачивают атмосферный воздух, а потом напускают смесь газов, содержащих те атомы, которые будут участвовать в синтезе. Затем по первичной обмотке трансформатора пропускают импульс тока, достаточный для того, чтобы во вторичной «обмотке» (т.е. в газе) произошел пробой и начал течь ток. При протекании тока плазма нагревается, но одним этим методом не удается ее нагреть выше 20 млн. градусов, поскольку с ростом температуры сопротивление плазмы и выделение тепла уменьшаются. Ток, текущий по плазме, создает свое магнитное поле, которое сжимает плазму, увеличивая ее температуру и концентрацию, но этого еще недостаточно для достижения критерия Лоусона, поэтому плазму надо нагревать дополнительно. Этот добавочный нагрев может достигаться электромагнитным излучением частотой от 10 Мгц до 10 Ггц, потоком нейтральных атомов с высокой энергией – около 0,1 МэВ или сжатием внешним переменным магнитным полем.

Рис. 2.1. Схема токамака: 1 - первичная обмотка трансформатора; 2-катушки тороидального магнитного поля; 3 - лайнер, тонкостенная внутренняя камера для выравнивания тороидального электрического поля; 4 - катушки полоидального магнитного поля; 5 - вакуумная камера; б-железный сердечник (магнитопровод).

Рис. 2.2. Схема принципиальных узлов ТОКАМАКа

Рис. 2.3. Сечение современного ТОКАМАКа DIII-D с вытянутой по вертикали плазмой и диверторной магнитной конфигурацией.

3. Проблемы управляемого термоядерного синтеза

Исследователи всех развитых стран связывают надежды  на преодоление грядущего энергетического  кризиса с управляемой термоядерной реакцией. Такая реакция - синтез гелия  из дейтерия и трития - миллионы лет  протекает на Солнце, а в земных условиях ее вот уже пятьдесят  лет пытаются осуществить в гигантских и очень дорогих лазерных установках, токамаках (устройство для осуществления реакции термоядерного синтеза в горячей плазме) и стеллараторах (замкнутая магнитная ловушка для удержания высокотемпературной плазмы). Однако есть и другие пути решения этой непростой задачи, и вместо огромных токамаков для осуществления термоядерного синтеза можно будет, вероятно, использовать довольно компактный и недорогой коллайдер - ускоритель на встречных пучках.

Для работы Токамака необходимо очень небольшое  количество лития и дейтерия. Например, реактор с электрической мощностью 1 ГВт сжигает около 100 кг дейтерия и 300 кг лития в год. Если предположить, что все термоядерные электростанции будут производить 10 трлн. кВт/ч электроэнергии в год, то есть столько же, сколько сегодня производят все электростанции Земли, то мировых запасов дейтерия и лития хватит на то, чтобы снабжать человечество энергией в течение многих миллионов лет.

Кроме слияния  дейтерия и лития возможен чисто  солнечный термояд, когда соединяются  два атома дейтерия. В случае освоения этой реакции энергетические проблемы будут решены сразу и навсегда.

В любом  из известных вариантов управляемого термоядерного синтеза (УТС) термоядерные реакции не могут войти в режим  неконтролируемого нарастания мощности, следовательно, таким реакторам  не присуща внутренняя безопасность.

С физической точки зрения задача формулируется  несложно. Для осуществления самоподдерживающейся реакции ядерного синтеза необходимо и достаточно соблюсти два условия.

1. Энергия,  участвующих в реакции ядер, должна  составлять не менее 10 кэВ.  Чтобы пошел ядерный синтез, участвующие  в реакции ядра должны попасть  в поле ядерных сил, радиус  действия которых 10-12-10-13 с.см. Однако  атомные ядра обладают положительным  электрическим зарядом, а одноименные  заряды отталкиваются. На рубеже  действия ядерных сил энергия  кулоновского отталкивания составляет  величину порядка 10 кэВ. Чтобы  преодолеть этот барьер, ядра  при столкновении должны иметь  кинетическую энергию, по крайней  мере не меньше данной величины.

2. Произведение  концентрации реагирующих ядер  на время удержания, в течение  которого они сохраняют указанную  энергию, должно быть не менее  1014 с.см-3. Это условие - так называемый  критерий Лоусона - определяет  предел энергетической выгодности  реакции. Чтобы энергия, выделившаяся  в реакции синтеза, хотя бы  покрывала расходы энергии на  инициирование реакции, атомные  ядра должны претерпеть много  столкновений. В каждом столкновении, при котором происходит реакция  синтеза между дейтерием (D) и  тритием (Т), выделяется 17,6 МэВ энергии,  т. е. примерно 3.10-12 Дж. Если, например, на поджиг затрачивается энергия  10 МДж, то реакция будет неубыточной,  если в ней примут участие  не менее 3.1018 пар D-T. А для  этого довольно плотную плазму  высокой энергии нужно удерживать  в реакторе достаточно долго.  Такое условие и выражается  критерием Лоусона.

Если  удастся одновременно выполнить  оба требования, проблема управляемого термоядерного синтеза будет  решена.

Однако  техническая реализация данной физической задачи сталкивается с огромными  трудностями. Ведь энергия 10 кэВ - это  температура 100 миллионов градусов. Вещество при такой температуре  удержать в течение даже долей секунды можно только в вакууме, изолировав его от стенок установки.

Но существует и другой метод решения этой проблемы – холодный термояд. Что такое  холодный термояд - это аналог "горячей" термоядерной реакции проходящий при  комнатной температуре.

В природе  существует как минимум, два способа  изменения материи внутри одной  мерности континуума. Можно вскипятить воду на огне, т.е. термически, а можно  в СВЧ печи, т.е. частотно. Результат  один – вода закипает, разница лишь в том, что частотный метод  более быстрый. Также используется достижение сверхвысокой температуры, чтобы расщепить ядро атома. Термический  способ даёт неуправляемую ядерную  реакцию. Энергия холодного термояда – энергия переходного состояния. Одним из основных условий конструкции  реактора для проведения реакции  холодного термояда есть условие  его пирамидально – кристаллической  формы. Другим важным условием есть наличие  вращающегося магнитного и торсионного  полей.

Группа  использовала мензурку с жидким ацетоном размером с два-три стакана. Сквозь жидкость интенсивно пропускались звуковые волны, производя эффект, известный  в физике как акустическая кавитация, следствием которой является сонолюминесценция. Во время кавитации в жидкости появлялись маленькие пузыри, которые  увеличивались до двух миллиметров  в диаметре и взрывались. Взрывы сопровождались вспышками света  и выделением энергии т.е. температура  внутри пузырьков в момент взрыва достигала 10 миллионов градусов по Кельвину, а выделяемой энергии, по утверждению экспериментаторов, достаточно для осуществления термоядерного  синтеза.

"Технически" суть реакции заключается в  том, что в результате соединения  двух атомов дейтерия образуется  третий — изотоп водорода, известный  как тритий, и нейтрон, характеризующийся  колоссальным количеством энергии.

3.1 Экономические проблемы

При создании УТС предполагается, что это будет  крупная установка, оснащенная мощными компьютерами. Это будет целый маленький город. Но в случае аварии или поломки оборудования, работа станции будет нарушена.

Но в  случае отказа 1 станции много городов  останется без электроэнергии. Это  можно наблюдать на примере АЭС  в Армении. Вывоз радиоактивных  отходов стал очень дорог. По требованию зеленых АЭС была закрыта. Население  осталось без электроэнергии, оборудование электростанции износилось, а деньги, выделенные международными организациями на восстановление, были растрачены.

Серьезной экономической проблемой является дезактивация заброшенных производств, где производилась переработка  урана. Например "в городе Актау - собственный маленький "чернобыль". Он расположен на территории химико-гидрометаллургического завода (ХГМЗ). Излучение гамма-фона в цехе по переработке урана (ГМЦ) местами достигает 11000 микрорентген в час, средний уровень фона - 200 микрорентген (Обычный естественный фон от 10 до 25 микрорентген в час). После остановки завода здесь вообще не проводилась дезактивация. Значительная часть оборудования, около пятнадцати тысяч тонн, имеет уже неснимаемую радиоактивность. При этом столь опасные предметы хранятся под открытым небом, плохо охраняются и постоянно растаскиваются с территории ХГМЗ.

Поэтому раз не существует вечных производств, в связи с появлением новых  технологий УТС может быть закрыта  и тогда предметы, металлы c предприятия  попадут на рынок и пострадает местное население.

В системе  охлаждения УТС будет использоваться вода. Но по данным экологов, если брать  статистику по АЭС, вода из этих водоемов не пригодна для питья.

Сейчас, при строительстве АЭС не предусматриваются средства, которые бы возвращали местность в первоначальное состояние.

Заключение

Таким образом, термоядерная энергетика - это потенциальный  кандидат для базовой энергетики будущего. Термояд имеет практически  неограниченные запасы топлива и  других материалов, используемых при  производстве энергии. Существует принципиальная возможность создания низкоактивируемых  конструкционных материалов, которые  будут "остывать" за время нескольких десятков лет и затем смогут быть переработаны и использованы вновь. Безопасность термоядерного реактора на много порядков превосходит безопасность ядерных электростанций деления.

Основным  недостатком термоядерных реакторов  является технологическая сложность  осуществления самоподдерживающейся термоядерной реакции. Системы с  магнитным удержанием требуют огромных сверхпроводящих магнитных катушек, глубокого вакуума и чистоты  стенок реактора, умения утилизировать  высокие тепловые и нейтронные потоки, дистанционного обслуживания реактора. Импульсные системы требуют развития эффективных драйверов, способных  сконцентрировать мощности свыше 1014 Вт/см2 и равномерно облучать миллиметровые  мишени, изготовленные с большой  точностью.

Приведенный выше обзор термоядерных исследований показывает, что почти во всех направлениях происходит непрерывный и уверенный  прогресс. ТОКАМАКи достигли термоядерного  выхода Q ~ 1 и показали принципиальную возможность стать прототипом магнитного термоядерного реактора. Не вызывает сомнений, что установка следующего поколения достигнет условий  зажигания и будет производить  термоядерную мощность на уровне 1 ГВт. Проект международного реактора-ТОКАМАКа ИТЭР показал, что такая машина может  быть построена при современном  уровне развития технологии и будет  способна провести физические и ядерно-технологические  испытания, необходимые для создания первой опытной термоядерной электростанции. Ожидается, что ИТЭР начнет работу в 2010-2011 г и закончит свою программу  к 2030-2031 г. К этому времени может  быть построена и первая опытная термоядерная электростанция на основе ТОКАМАКа.

Огромный  прогресс был достигнут и в  области импульсной термоядерной техники. Были разработаны мишени, способные  обеспечивать высокий термоядерный выход, определены минимальные масштабы драйверов и сформулированы необходимые  технические требования. В настоящее  время в США активно строится первая лазерная установка NIF, которая  будет способна получить положительный  термоядерный выход в лабораторных условиях. Ожидается, что полученные экспериментальные результаты позволят разработать эффективные мишени с большим термоядерным выходом. Параллельно будет проводиться  работа по созданию эффективных драйверов  для обжатия мишеней. Несомненно, что разработка инерционного термоядерного  реактора потребует не одну промежуточную  установку. Предполагается, что следующая  после NIF машина будет способна осуществлять многократные обжатия мишеней с  нужной частотой повторяемости. На этом этапе будут проверены и прототипы  камер для реактора, способные  снимать тепловые и механические нагрузки. Основная задача этого направления  управляемого термоядерного синтеза  разработка эффективных драйверов. Если ТОКАМАК уже готов к тому, чтобы сделать следующий шаг  к установке, в которой будут  проинтегрированы уже все необходимые  узлы термоядерного реактора, инерционный  синтез, пока, находится на стадии физических исследований и, вероятнее всего, будет  готов к строительству первой опытной электростанции лет на 20 позже, чем реактор, основанный на магнитном  удержании, т.е. к 2050 г.

Именно  к этому времени возникнет  необходимость замены нынешнего  энергетического носителя - органических топлив. К середине следующего века ожидается появление серьезных  покупателей ядерной и в том  числе термоядерной энергетики. Пока же термоядерная программа развивается  за счет государственного финансирования, которое составляет в сумме по всем странам около 1.2-1.3 млрд. долларов в год. Существует ложная точка зрения, повторяющаяся время от времени в средствах массовой информации, что термоядерные исследования это чрезвычайно дорогая программа. То, что это не так, можно видеть, пронормировав полную сумму на душу налогоплательщика стран, активно участвующих в термоядерных исследованиях - США, Японии, Европы и России. Окажется, что средний налогоплательщик этих стран платит 2-3 доллара в год на развитие термоядерной энергетики, что составляет всего 0.1% его расходов на электроэнергию и другие энергоносители. И хотя предварительные оценки показывают, что цена электроэнергии, производимой термоядерным реактором, будет в 1.5-2 раза выше, чем нынешняя цена электроэнергии производимой современными электростанциями, сжигающими органическое топливо, можно согласиться с автором работы, что такое сравнение неправомерно для систем, которые будут конкурировать, лишь, через несколько десятков лет. Непрерывный прогресс в области термоядерного синтеза, который происходил в течение последних 30 лет, приводил к постепенному, но уверенному продвижению в параметрах плазмы в термоядерных устройствах. В то же время можно ожидать, что в долговременной перспективе традиционные методы производства энергии будут испытывать все более ужесточающиеся экономические последствия загрязнения окружающей среды.

Очень важно  сохранять устойчивость и широту исследований в области освоения ядерных реакций синтеза и  создавать условия, позволяющие  непрерывный технологический прогресс в этом направлении. Это является совершенно необходимым условием готовности термоядерной энергетики к середине следующего века.

Список литературы

1. Богуславский, Л.Д. Снижение расхода энергии при работе систем отопления и вентиляции. [Текст] / М., Стройиздат, 1985, 340 с.
2. Одум, Э. Энергетический базис человека и природы. [Текст] / Э. Одум,           Ю. Одум ; – М.: Энергия, 1977 г., 384 с.
3. Сиборг, Г.Т. Элементы Вселенной [Текст] / Г.Т. Сиборг, Э.Г. Вэленс – Москва: Наука, 1966 - 264 с.
4. Бор, Н. Атомная физика и человеческое познание. [Текст] / Н. Бор –  М., 1961, 152 с.
5. Кирнева, Н.А. Современные исследования на установках Токамак [Текст] /  Н.А. Кирнева – М.: МИФИ, 2008, 188 с.