АсосийJamiyat

Биз юлдузлар қувватини жиловлаймиз! Бошқарилувчан термоядровий синтез борасидаги янгиликлар

'Биз юлдузлар қувватини жиловлаймиз! Бошқарилувчан термоядровий синтез борасидаги янгиликлар 'ning rasmi

Бугунги кунда мамлакатимизда энергетика тизимини ислоҳ қилиш, аҳолининг электр энергиясига бўлган эҳтиёжини ҳар тарафлама қондириш юборасида кенг қамровли ишлар олиб борилмоқда. Бу борада жамоатчилик вакилларининг фикр-мулоҳазалари, мушоҳадалари ҳам катта аҳамиятга эга. Яқинда тҳририятимизга энергетика учун муҳим аҳамият касб этиши мумкин бўлган мулоҳазаларни жамлаган мақоласини олиб келди. Мазкур мақолани муаллифнинг шахсий мулоҳазалари сифатида қабул қилиш мақсадга мувофиқ.

БТС, яъни бошқарилувчан термоядровий синтез – бу мутлақо янгича энергия манбаи бўлиб, у ўта енгил ядроларнинг бирикуви натижасида ҳосил бўладиган улкан миқдордаги энергияга асосланади. Бу бемисл қудратли, экологик соф, радиацион жиҳатдан эса ҳавфсиз ва амалиётда мутлақо тугаб –битмас энергия манбаи инсоният ҳаётининг равнақ топиб, гуллаб - яшнаши учун асос бўлиб хизмат қилади.

БТС бўйича илмий тадқиқот ишлари ўтган асрнинг 50-йилларидан бошланган бўлиб, унинг сарчашмасида атоқли рус олимлари Сахаров, Тамм, Лаврентьев ҳамда Спитцерлар туришган.Атоқли физик Курчатовнинг саъйи-ҳаракатлари билан ушбу лойиҳанинг илк кунидан бошлаб унда дунёнинг бошқа етакчи мамлакатларининг олимлари ҳам ҳамкорлик қила бошладилар.

Ушбу даражадаги реакцияни ҳосил қилиш учун ниҳоятда юқори ҳарорат, яъни 100 миллион даража иссиқлик керак бўлади; Бундай иссиқликни жиловлагани эса ниҳоятда мураккаб техник ускуналар лозим, қолаверса бу энергия “ёниб” турганида реакторнинг деворига тегмаслигини таъминламоқ шарт, уни амалга оширмоқ учун жуда кучли магнит майдонини ҳосил қилиш даркор. Лекин шунга қарамай, олимлар томонидан бу борада жуда улкан ишлар амалга оширилди. Гарчи дастлабки қурилмалардаги плазманинг ҳарорати ва зичлиги у қадлар юқори бўлмаган эса-да, бугунги кунда бу кўрсаткичлар термоядровий реакцияни амалга оширишга қодир даражага жуда яқинлашиб қолди.

Бунга мисол тариқасида Буюк Британиядаги JET иншоотини, дарвоқе унинг очилиш маросимида Буюк Британия қироличаси Елизавета ҳазрати олиялари шахсан иширок этган ёки Япониядаги JT қурилмасини, Францияда қад ростлаган TORE Supra каби иншоотларни тилга олиш мумкин. EAST деб аталавчи охирги алод реактори Хитойда ўрнатилган бўлиб, унинг воситасида плазманинг 50 миллион градусгача қиздлирилишига эришилган ва уни шу ҳолатда 102 сония давомида тутиб туриш имконияти қўлга киритилган; Қурилиши харажатлари учун 400 миллион евро сарфланган ва очилиш тантаналарида Германия канцлери Ангела Меркель иштирок этган Германиядаги Wendelstein 7-Х деб аталмиш стеллаторда плазманининг ҳарортатини 80 миллион градусгача ошириш ва уни чорак сония муддатда тутиб туришга эришилган.

Пристон шаҳрида жойлашган плазма физикаси лабороториясидаги NSTX-U (National Spherical Torus Experiment) токамак ускунаси ўз қурилмасининг ғайриоддийлиги, яъни худди олмага ўхшаб ишланганлиги туфайли ғалтакларидаги магнит майдонидан янада самаралироқ фойдаланиш имконини беради. Массачусетс технологик институтидаги Alcator C-Mod токамак ускунасида бу борадаги кузатувлар тарихидаги энг юқори, яъни 2 атмосфера босимга эришилди, яъни бу ердаги рекорд натижа туфайли 35 миллион градусда плазма ҳароратини икки сония тутиб туришга муваффақ бўлинди. Шунингдек, юқори энергияни лазер тарамлари ва юқори энергетик зарралар ёрдамида тутиб туриш борасида ҳам бир қатор изланишлар олиб борилмоқда.

Ушбу тажриба ускуналари Франциянинг Кадараш шаҳри (Марсел яқинида)даги ядровий марказда қурилиши олиб болрилаётган дунёдаги биринчи Халқаро эксперементал Термоядровий Реактор ИТЕР учун асос бўлиб хизмат қилади.

Мазкур лойиҳанинг қурилиши сезиларли даражада кечикмоқда, зеро унинг қурилишига оид илк муҳокамалар ва ишланмалар ўтган асрнинг 1985 йилида бўлиб ўтган эди, бугунги кунга келиб қурилиш ишларининг атиги ярмигина амалга оширилди; ИТЕР Бош директори Бернард Бигонинг таъкидлашича, 2025-27 йилларда бу ерда тажриба ишларига киришилиши лозим.Ўтган вақт ичида лойиҳанинг нархлари 1 миллиарддан 50 миилиард долларгача ошиб кетди, қурилиш ҳажми эса деярли 2 мартага қисқарди. Ва эндиликда бу бир бор ёқилгандан сўнг ташқаридан энергия талаб қилмасдан, ўзини ўзи таъминловчи реакция эмас балки мавжуд энергияни 10 карра кучайтириб берадиган ускунадир. Шундай бўлса-да, иншоатнинг ҳажми ақлни лол қолдиради, қурилиманинг баландлиги 30 метр, эни эса 20 метр, юқори даражали ҳароратга дош берувчи ғалтакларининг оғирлиги нақд Боинг 747 самолётининг вазнига тенг.Қурилманинг умумий оғирлиги 23 000 тоннани ташкил этади, унинг қурилишида 1000 киши иштирок этган,қуввати эса 500 мегаваттдир.

ИТЕР лойиҳасида 35 та давлат иштирок этмоқда. Ўзбекистон гарчи улар сафига бевосита кирмасада, лойиҳада билвосита қатнашмоқда дейиш мумкин. Масалан, Қуёш ва бошқа юлдузлардаги термоядровий жараёнларнинг эҳтимоллиги бўйича назарий ҳисоб-китоблар, Буюк Британиядаги JET токамагини қоплаш элементлари учун “биринчи девор” га материаллар танлаш бўйича тадқиқотлар, муқобил равишда ИТЕР учун режалаштирилаётган оптик толали назорат ва бошқарув тизимларининг тезкор нейтронлар таъсири остидаги радиацияга чидамлилигини текшириш бўйича тадқиқотлар шулар жумласидандир.

Термоядровий энергетиканинг афзалликлар ҳақида Россия Фанлар академиясининг академиги, Курчатов номидаги Ядровий тадқиқотлар интитунинг раҳбари, халқаро реакторни яратиш ғоясининг муаллифларидан бири,қолаверса унинг раҳбарлари таркибига кирган таниқли олим Евгений Павлович Велихов шундай дейди:

“Бу биринчидан, иссиқлик станциялари ва гидроэлектрстанцияларидан кўра миллион баробар каттароқ, улкан энергия қувватидир, ҳатто улар уран атом станцияларидан ҳам кўра кучлироқдир. Шу сабабли уларни яратиш ўта долзарб вазифадир, негаки ҳаётимиздаги энергияга бўлган эҳтиёж тобора ошиб бормоқда. 21 асрда бу эҳтиёж 3-4 бараварга, ҳатто ундан ҳам кўпроқ ошади, зеро у пайтга бориб, кўплаб мутлақо янгича технологияларни, биринчи галда, водородли энергетикани қувват билан таъминлаш керак бўлади; қолаверса, водородни –яъни энг оқилона мотор мойи сифатидаги маҳсулотни олиш соҳасини таъминлаш жоиз, сувнинг парчаланиши эса у термик бўладими, электролитик тарзда бўладими, бундан қатъи назар ниҳоятда энергияталаб жараёндир. Бунинг устига, тобора ошиб бораётган ичимлик суви танқислиги, сонсиз-саноқсиз сув тозалаш қурилмаларини бунёд этишни тақозо қилади, буни эса термоядровий реакторларсиз амалга ошириш мушкулдир, негаки бу жараёнлар ҳам ўта катта энергетик қувватларни талаб этади.

Иккинчидан бу қувват экологик тоза ва радиация жиҳатидан хавфсиз.Ундан фойдаланиш чоғида соғлиқ учун мутлақо зарарсиз бўлган озгина миқдорда гелий гази ажралиб чиқади. Ҳолбуки, органик ёқилғидан фойдаланишда, хусусан кўмирдан фойдаланганда, улкан миқдордаги чиқиндилар чиқади. Мисол учун 1000 тонна сифатсиз кўмирдан 500 тонннадан кўпроқ кул ва кальцийнинг нитратлари ва сульфатлари ажралиб чиқади ва ушбу моддаларни қайта ишлаб бўлмаганлиги боис улар жуда катта ҳудуддаги ерларни ҳаёт учун яроқсиз қилиб қўяди. Атмосферага эса кўплаб миқдордаги карбонат кислотаси ва сув буғлари ажралиб чиқиши натижасида иссиқхона эффекти юзага келиб, иқлимнинг ёмонлашишига сабаб бўлади.

Термоядровий реактор атом реакторидан бир неча бор хавфсиздир ,сабаби унга ёқилғи атом реактори каби бирваракай эмас,балки бир неча граммлаб солинади. Реактор ишдан чиққудек бўлса, унда кечаётган реакциялар сониянинг миллиондан бир улуши ичида ўз-ўзидан автоматик тарзда тўхтайди, уранинг парчаланишидаги занжирли реакцияни эса тўхтатиш анча мушкулдир.Чернобилда юз берган фожеа вақтида бундан қутилиш учун, яъни радиактив нурланиш учун манба бўлиб қолган портлашдан ажралган синиқларни бартараф этиш учун қанчалик машаққатли иш қилинган ва бир неча ой вақт кетган эди. Энди янгича технологияларда бунга ўрин йўқ. Албатта, нейтронлар оқими қурилма элементларини активлаштиради, бироқ энди бу радиоактивлик металларнинг, қурилма қисмларининг ичида содир бўлгани учун деярли хавф туғдирмайди. Тритийнинг радиоактивлиги эса у қадар катта эмас, тезда парчаланиб, тарқаб кетади.

Яна бир муҳим жиҳати, энди жуда катта энергетик қувватлар, бемалол истеъмочиларга, яъни аҳолига яқин жойларда, масалан, катта-катта шаҳарлар, мегаполисларда ишлаб чиқарилаверади; натижада уларни узатиш учун ортиқча электр узатиш мослааларини қуришнинг ҳам ҳожати қолмайди, зеро бу узатиш тизимларининг ўзида ҳам қанча энергия беҳудага сарфланади.

Ушбу қурилма учун дейтерий ҳамда тритий моддалари ёқилғи сифатида хизмат қилади. Дейтерий моддаси денгиз суви таркибида жуда кўп миқдорда мавжуддир, тасаввур қиляпсизми, бир челак оғир сув бир йилга етиши мумкин. Тритий эса табиатда ниҳоятда кўп учрайдиган, ёки атом электростаницияларининг чиқитларидан ҳам олиш мумкин бўлган литийни синтез қилиш орқали ҳосил қилинади. Тритийнинг ўрнига енгил гелий Не3 дан ҳам фойдаланиш мумкин.

Тўғри бу модда Ер сайёрасида мавжуд эмас, бироқ Ойда тўлиб-тошиб ётибди. Бунда реактор конструкциясига зарар етказувчи ва муайян даражадаги реативликни келтириб чиқарувчи нейтронларнинг оқими сезиларли даражада пасайиб, конструкторларнинг муаммолари анчагина камайишига эришилади. Бироқ, бу реакцияларнинг оптимал ҳарорати ниҳоятда катта яъни,300-400 миллион градусни ташкил этади.Шу сабабли ушбу ғояни айни пайтда амалга ошириш имконияти йўқ, дейиш мумкин.

Ишлатиладиган ёқилғининг арзонлигига қарамасдан термаядровий электростанициядан олинадиган энергиянинг нархи, атом станциясиникидан деярли фарқ қилмайди, сабаби уни яратишга кетадиган сармоя харажатлари жуда катта бўлади. Юқори даражадаги ўтказувчанликка эга ғалтаклар, нейтронлар оқимига ва плазманинг ҳамласига дош бериши лозим бўлган реакторнинг биринчи деворини яратишнинг ўзи бўлмайди ахир. Бироқ тажрибалар кўрсатишича, юқори технологияларга асосланган энергетика, охир-оқибатда барибир устунликка эга бўлади. Бугунги куннинг ўзидаёқ биз атом энергетикаси мутлақо фойдали эканлигига гувоҳ бўлиб турибмиз: зеро ушбу соҳага зарур капитал маблағлар аллақачон тикилган, U235 ёқилғиси у қадар қиммат эмас, водород ва гелий ҳамда бошқа енгил моддалар мутлақо текин дейиш ҳам мумкин.

Демак , ИТЕР- бу башариятнинг энг буюк лойиҳасидир”

Дамира Ханазарова, илмий ходим

Рус тилидан Муҳиддин ОМОН таржимаси

    Бошқа янгиликлар