Гарантирането на енергийната сигурност на планетата е едно от най-големите предизвикателства на XXI век, като се има предвид, че фосилните горива скоро ще привършат, а възобновяемите енергийни източници са само частична алтернатива. Изходът може би се казва ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) - революционият експериментален реактор за ядрен синтез, чието изграждане започна миналата година в Кадараш, Южна Франция. В проекта участват всички велики сили - ЕС, САЩ, Китай, Русия, Япония, Индия и Южна Корея, което дава представа за мащаба и целите на начинанието. Всеки от седемте партньора ще изгради различен елемент от реактора, ще го тества до постигане на гаранции, че работи безупречно, след което ще го достави за сглобяване в комплекса край Кадараш. Първоначалната стойност на проекта беше определена на 5 млрд. евро, 45% от които се поемат от ЕС, а останалите се разпределят поравно между останалите страни. Отсега вече е ясно, че ITER ще струва доста повече, но никой не се ангажира с цифри.

- DTP2 (Divertor Test Platform Facility). Разработван в продължение на четири години от пет институции и компании от Финландия (2), Испания (2) и Люксембург (1), той струва 7 млн. евро и е финансиран наполовина от европейската агенция за атомна енергия Euratom, обясни директорът й Октавио Кинтана Триас. Изграден в изследователския център VTT в Тампере, той ще бъде тестван там виртуално и реално през следващите 3-4 години, преди да бъде изпратен за сглобяване в реактора. Диверторът е ключов елемент, тъй като служи като своеобразна отходна тръба за страничните продукти.

Какво всъщност е ITER? За разлика от традиционните ядрени реактори, използвани сега в АЕЦ по света, при които енергия се добива чрез делене на тежки радиоактивни атоми, той ще произвежда енергия чрез ядрен синтез на леки атоми, по-конкретно изотопите на водорода деутерий и тритий. Процесът всъщност копира ставащото в Слънцето и звездите, макар и в много по-малък мащаб. В резултат на реакцията се отделя хелий, свободен неутрон и огромно количество енергия.

Предизвикателствата пред реализацията на подобен синтез на Земята обаче са огромни, обясни Луиджи Семераро, инженер към специално създадената европейска агенция Fusion for Energy и отговарящ пряко за DTP2. В Слънцето процесът протича при температури от 10 млн. градуса по Целзий и огромно налягане. В ITER

При подобни условия материята преминава в четвъртото си състояние - плазма, наелектризиран газ, при който отрицателно натоварените електрони са напълно отделени от положително натоварените ядра, а това я прави възможна за контрол посредством свръхмощни магнитни полета и във вакуум.

Слънцето произвежда 300 млн. млрд. млрд. вата енергия всяка секунда, консумирайки 600 млн. тона гориво. Амбициите на създателите на ITER са далеч по-скромни - целта на проекта е реакторът да бъде в състояние да генерира чрез ядрен синтез

В целия процес диверторът играе особено важна роля, тъй като той отвежда страничните продукти на реакцията - хелий и свободни неутрони, извън вакуумната камера и така запазва плазмата чиста за продължаване на синтеза. Той е и единственият компонент в реактора, който взаимодейства пряко с горещата плазма. Разположен на дъното на вакуумната камера (виж графиката), когато след окончателните тестове бъде доставен в Кадараш, диверторът ще бъде сглобен от 54 сектора и ще тежи общо 678 тона. Тъй като ще функционира в изключително екстремална среда, той ще бъде управляван дистанционо и ще бъде подменен най-малко три пъти за 20-те години, през които по план ITER ще бъде в експлоатация.

Горивото, което реакторът ще ползва, е практически неизчерпаемо. Деутерий има в обикновената вода (0.033 грама на литър), а тритий лесно се добива от литий, който е в изобилие в земната кора. Тритий дори може да се произвежда в самия реактор чрез използването на отделените при синтеза свободни неутрони. Процесът освен това не изисква големи количества материал - плътността на горивото деутерий/тритий в камерата ще бъде около грам на 1000 куб.м. Така евентуалната бъдеща АЕЦ с ядрен синтез с мощност 1000 мВ ще се нуждае от

100 кг деутерий и 3 т литий годишно,

а ще произвежда 7 млрд. кВтч електроенергия, без да изхвърля вредни отпадъци в атмосферата. За същото количество обикновена ТЕЦ изгаря 15 млн. т въглища и изхвърля в атмосферата огромно количество парникови газове. Реакторът има още едно предимство - деутерият и литият не са радиоактивни, а тритият, макар и радиоактивен, има сравнително кратък период на полуразпад - 12.6 г. Засега цената на добивана по този начин енергия е по-висока от добиваната по традиционния начин, но с усъвършенстването на технологията ще спадне значително.

Критиците на проекта твърдят, че той е дори по-опасен от опасните конвенционални ядрени централи, но засега те не са в състояние да представят реални доказателства за правотата си. Минус със сигурност е високата цена за строежа на инсталациите, но според експертите това може да се преодолее, ако се стигне до масовизиране на технологията. Засега обаче това е все още далечно бъдеще. ITER просто трябва да покаже дали ядреният синтез може да бъде впрегнат в търговско начинание като АЕЦ и да даде на човечеството така желания неизчерпаем източник на енергия. Отговорът - в края на следващото десетилетие. Оптимистично - през 2018 г.