Персональный сайт

Солнечный ветер

wowa — Wed, 28 Oct 2009 10:24:52 GMT

Солнечный ветер - это поток разреженной плазмы, постоянно истекающей с солнечной поверхности в межпланетное пространство. Ветер уносит всего лишь около 3╢10-14 солнечной массы в год, но именно он оказывается основным компонентом межпланетной среды, вытесняющим межзвездную плазму из окрестностей Солнца. Так создается гелиосфера - своеобразный пузырек радиусом примерно в сто астрономических единиц, движущийся вместе с Солнцем через межзвездный газ. К ее границе сейчас, как надеются астрономы, подлетают американские спутники "Вояджер-1" и "Вояджер-2", которые скоро станут первыми космическими аппаратами, покинувшими пределы Солнечной системы. Впервые солнечный ветер обнаружила советская межпланетная станция "Луна-2" в 1959 году, однако косвенные свидетельства о наличии корпускулярного потока, идущего от Солнца, были известны и ранее. Именно солнечному ветру жители Земли обязаны магнитными бурями (см. "Наука и жизнь" ╧ 7, 2001 г.). У орбиты Земли ветер содержит в среднем всего лишь шесть ионов на один кубический сантиметр, движущихся с умопомрачительной скоростью 450 км/с, что, впрочем, по масштабам Солнечной системы не так уж и быстро: на путешествие до Земли уходит трое суток. Солнечный ветер на 96% состоит из протонов и на 4% из ядер гелия. Примесь других элементов незначительна. Лунный реголит - это довольно рыхлый слой на поверхности Луны толщиной в несколько метров. В основном он состоит из мелких обломков со средним размером меньше миллиметра, накопившихся в течение миллиардов лет в результате разрушения лунных пород при перепадах температуры и ударах метеоритов. Исследования лунного грунта показали, что, чем больше в реголите окислов титана, тем больше и атомов гелия.

Алхимия или наука?

wowa — Wed, 28 Oct 2009 10:20:31 GMT

Пригодится лунный гелий или нет, покажет будущее, но рассказ о нем достаточно увлекателен и позволяет сравнить наши знания о строении атомного ядра и Солнечной системы с практическими аспектами энергетики и горного дела. Превратить свинец в золото было мечтой средневековых алхимиков. Как всегда, природа оказалась богаче человеческих фантазий. Реакции ядерного синтеза создали все разнообразие химических элементов, заложив материальные основы нашего мира. Гелиевый цикл реакций ядерного синтеза начинается со слияния двух протонов в ядро дейтерия. На следующих этапах образуются более сложные ядра. Выпишем несколько первых наиболее простых реакций, которые понадобятся нам в дальнейшем. p + p → D + e- + n D + D → T + p или D + D → 3He + n D + T → 4He + n D + 3He → 4He +2p p + 11Be → 34He Скорость реакции определяется вероятностью преодоления электростатического барьера при сближении двух положительно заряженных ионов и вероятностью собственно слияния ядер (так называемым сечением взаимодействия). В частности, чем выше кинетическая энергия ядра и чем меньше его электрический заряд, тем больше шансов пройти электростатический барьер и тем выше скорость реакции (см. график). Ключевой параметр теории термоядерной энергетики - критерий зажигания реакции - определяет, при какой плотности и температуре плазменного топлива энергия, выделяемая при синтезе (пропорциональная скорости реакции, умноженной на плотность плазмы и время горения), превысит затраты на нагрев плазмы с учетом потерь и коэффициента полезного действия. Наибольшая скорость у реакции дейтерия и трития, и, чтобы достичь зажигания, плазму с концентрацией около 1014 см-3 необходимо нагреть до полутора сотен миллионов градусов и удерживать 1-2 секунды. Чтобы добиться положительного баланса энергии в реакциях на других компонентах - гелии-3 или боре, меньшую скорость надо компенсировать, в десятки раз увеличивая температуру и плотность плазмы. Зато при удачном столкновении двух ядер выделяется энергия, в тысячу раз превосходящая энергию, потраченную на их нагрев. Начальные реакции гелиевого цикла, образующие дейтерий и тритий в солнечном ядре, идут настолько медленно, что соответствующие кривые в поле этого графика не попали.

Богатый лунный край

wowa — Wed, 28 Oct 2009 10:11:27 GMT

На прошлой неделе в Москве были объявлены лауреаты крупнейшей российской научной премии "Глобальная энергия", которая по размеру впервые превзошла самую престижную в мире Нобелевскую премию. Премия вручена российскому ученому Евгению Велихову, французу Роберу Аймару и японцу Масадзи Ёсикава за развитие проекта ИТЭР по созданию международного экспериментального термоядерного реактора. Реактор уже разработан и должен быть запущен во Франции через 8 лет. Термояд избавит человечество от грозной перспективы энергетического кризиса, к которому мир стремительно приближается. Если развивающиеся страны станут потреблять столько же энергии, сколько ее расходуют в странах "большой восьмерки", энергопотребление возрастет в 9 раз. Месторождения углеводородов таких аппетитов не выдержат. Термоядерная реакция дает жизнь всему сущему на Земле. Даже тот, кто со школьной скамьи возненавидел физику, высказывает свои суждения исключительно благодаря термоядерной реакции, которая идет внутри нашего Солнца и всех звезд во Вселенной. Но установок, в которых удалось бы осуществить управляемый термоядерный синтез, не создано. Единственное исключение - водородная бомба, но от нее польза сомнительная. Насколько водородная бомба, где происходит синтез ядер, сильнее атомной, построенной на принципе деления ядер урана, настолько же термоядерный реактор выгоднее привычного атомного. Кроме того, термояд дает совсем слабое радиоактивное загрязнение, выбросы парниковых газов и кислотных газов почти отсутствуют. Но самое главное - для термоядерной реакции запасы топлива неистощимы, поскольку в ход идет не редкий уран, а водород, которого повсюду навалом. Но вопрос о самом эффективном топливе для термоядерного реактора открыт. Проект ИТЭР предполагает добиться управляемой термоядерной реакции за счет синтеза изотопа водорода дейтерия с другим изотопом - тритием. Эта идея теоретически впервые обоснована академиками Таммом и Сахаровым, конструкция токамаков также родилась в СССР. Но есть другая возможность - осуществить синтез дейтерия с гелием-3, на что делают упор в Америке, удалившейся из ИТЭР. По оценкам экспертов, такой экспериментальный реактор может быть построен через 16-20 лет. Эта реакция требует более высоких температур, но является экологически абсолютно чистой, поскольку выделяются не всепроникающие нейтроны, как в других ядерных реакциях, а заряженные протоны, которые несложно уловить без риска, что конструкционные материалы станут радиоактивными. Срок службы реактора значительно возрастает, конструкция упрощается, надежность возрастает. Так как протоны несут электрический заряд, возникает возможность прямого преобразования термоядерной энергии в электрическую, минуя потери на тепловое преобразование. Одна незадача - на Земле гелия-3 почти не сыскать. Кот наплакал - всего 4 тысячи тонн. По всей планете в лабораториях за год потребляется несколько десятков граммов гелия-3 в год. Но гелия-3 относительно много в солнечном ветре, который на 4% состоит из обычного гелия-4. Содержание гелия-3 на Луне в 10 тысяч раз выше, чем на Земле. На нашем спутнике, где нет рассеяния в атмосфере, гелий оседает в реголите, верхнем слое лунного грунта и может быть извлечен без особенных ухищрений. По оценкам, только в море Спокойствия площадью 280 тысяч кв. км содержится 850 млрд тонн пригодного к добыче реголита, из которого можно добыть 9,5 тонны гелия-3. Специалисты по геологии Луны, изучив образцы реголита, добытые советскими и американскими экспедициями, высчитали, что соотношение гелия-3 и гелия в реголите достигает 1:2600, а в солнечном ветре - 1:3 300. Выделить гелий-3 из реголита несложно - достаточно нагреть грунт до 700 градусов. Это можно делать в солнечных печах, при этом образуются и другие полезные летучие фракции - водород, кислород, азот. А это значит, что непосредственно на Луне можно организовать производство топлива и окислителя для ракет, которые будут курсировать с грузами к Земле. Поскольку лунный грунт богат титаном, его тоже можно пустить в дело для тяжелых элементов конструкций, чтобы не таскать их с Земли, где будут производиться только самые высокотехнологичные элементы. Чтобы добыть 1 тонну гелия-3, надо вскрыть лунный грунт площадью 20 тысяч кв. км на глубину 3 метра. Для сравнения: общая площадь Москвы и Московской области - 47 тысяч кв. км. Чтобы покрыть все земные потребности в энергетике, надо за год вывезти с Луны 100 тонн гелия-3. Либо на Луну, либо в пещеры Гелий-3 - сигнал, который подает человечеству Всевышний, но мы должны услышать этот сигнал. Только не надо думать, что гелий-3 на Луне можно черпать ложкой. Необходимо провести геологическую разведку, построить лунную базу и заводы по сжижению гелия, создать роботов, обучить вахтенных операторов. То есть построить на Луне крупную горнодобывающую промышленность. Не говоря уже о том, что на Земле надо научиться удерживать плазму в термоядерной реакции, где сделаны пока только первые шаги. Одним словом, надо сделать революцию. Кто раньше сообразит с гелием, тот и выиграет в гонке за будущее мировое энергетическое лидерство. Иначе - назад, в пещеры. Директор Института геохимии и аналитической химии РАН академик Эрик Галимов На очереди - Юпитер, Уран и Калипсо Гелия-3 на Луне хватит на 15 тысяч лет, но и лунные месторождения не вечны. Потом придется перебраться на другие планеты. Добыча гелия-3 наиболее перспективна на спутнике Юпитера Калипсо, а также в атмосфере самого Юпитера и Урана. Около Юпитера гелия очень много - 10%. Но для того, чтобы выйти из поля гравитации этого гиганта, необходима скорость 61 км/сек, почти в 6 раз выше, чем для полета на Луну. Уран держит не так крепко, ему достаточно 22 км/сек. Этапы лунной гонки СССР обошел на лунном витке конкурентов и первым облетел Луну, высадил на поверхности аппарат, сфотографировал обратную сторону спутника, создал луноход, привез с помощью автомата грунт на Землю. Но в пилотируемых полетах впереди оказались США. На Луну в 1969-1972 годах высаживались 6 экипажей "Аполлонов", они привезли 380 кг грунта. Трижды в 1970-1976 годах наши автоматы привезли с Луны 330 граммов реголита. Особенным успехом отмечены полеты 1970 года, которые должны были составить конкуренцию победоносному "Аполлону". В море Изобилия высадился робот, который впервые провел бурение лунной поверхности и грунт был доставлен на Землю, а в море Дождей высадился первый в мире луноход. СССР в условиях секретности также готовил проект пилотируемой экспедиции. Однако четыре старта ракеты Н1 закончились авариями, и подготовка лунных экипажей, где первым номером стоял Алексей Леонов, была бесславно свернута. Термояд зажгли Горбачев и Рейган Когда в конце 1980-х готовился саммит в Женеве, было решено предложить Рейгану какую-нибудь зажигательную идею, чтобы отвлечь его от разорительных для нас "звездных войн". Проект международного термоядерного реактора понравился Рейгану, но через некоторое время США покинули ИТЭР, сочтя его не слишком перспективным и сосредоточились в термояде на других направлениях. В США уже проведены успешные эксперименты с использованием лазеров и инерционным удержанием плазмы. В токамаках, которые придуманы в СССР и положены в основу ИТЭР, используется магнитное удержание плазмы. Какой бы способ ни оказался более эффективным, я уверен, что успех термояда будет добыт на Земле, а прыжок на Луну - это потеря реальной почвы под ногами. Академик Роальд Сагдеев, профессор Мэрилендского университета(США)

Россияне будут первыми на Луне!

wowa — Wed, 28 Oct 2009 10:05:51 GMT

Россияне будут добывать гелий-3 на Луне Промышленное освоение Луны может стать новой перспективной задачей российской космонавтики, считает глава ракетно-космической корпорации "Энергия" Николай Севастьянов. Как передает РИА "Новости", он заявил: "Мы говорим сейчас о термоядерной энергетике будущего и новом экологическом типе топлива, которое нельзя добыть на Земле. Речь идет о промышленном освоении Луны для добычи гелия-3". Гелий-3 способен вступать в термоядерную реакцию с дейтерием, и этот процесс многие считают потенциальным источником дешевой энергии. Использование "лунного реагента" выгодно отличается от часто упоминаемого дейтерий-тритиевого синтеза тем, что в ходе реакции образуются свободные протоны, а не нейтроны. Последние могут значительно больше времени провести вне реактора, а потому более опасны. Легкий изотоп гелия составляет менее одной миллионной от общего количества этого вещества на Земле, однако с 1948 года его регулярно выделяют и используют для исследований в области сверхнизких температур. Напротив, большие количества гелия-3 содержатся в аморфном лунном грунте - реголите, где образовались под воздействием солнечного ветра. Доставка ощутимых количеств минерала на Землю может потребовать существенных усилий и времени, однако в сообщении руководителя ракетно-космической корпорации о сроках, когда это станет возможным, не упоминается. При этом Севастьянов заметил, что прежде нужно "наладить транспортное сообщение между Землей и Луной с помощью кораблей "Союз"." Напомним, советская лунная программа была приостановлена в конце 1960-х годов. О том, чтобы отправить российский космический корабль к спутнику Земли, заговорили менее месяца назад: в Роскосмосе утверждают, что готовы вскоре устроить "туристический" облет Луны экипажем из двух человек.

Есть альтернатива

wowa — Wed, 28 Oct 2009 10:02:44 GMT

сли уж инженеры и физики найдут способ справиться с удержанием в десять раз более горячей, чем нужно для современного токамака, гелиевой плазмы (задача, кажущаяся сейчас совершенно фантастической), то, увеличив температуру еще всего лишь в два раза, мы "зажжем" и реакцию синтеза с участием протонов и бора. Тогда все проблемы с топливом будут решены, причем за гораздо меньшую цену: бора в земной коре больше, чем, например, серебра или золота, он широко используется как добавка в металлургии, электронике, химии. Различных боросодержащих солей горнообогатительные комбинаты выпускают сотни тысяч тонн в год, а если нам не хватит запасов на суше, то в каждой тонне морской воды содержится несколько граммов бора. И тот, у кого в домашней аптечке припасен пузырек борной кислоты, может считать, что у него есть собственный энергетический резерв на будущее.

Попутные газы

wowa — Wed, 28 Oct 2009 09:20:14 GMT

Видим, что добыча гелия-3 на Луне выглядит вполне выгодной, как с чисто энергетической, так и с экономической точки зрения – разумеется, при условии, что на Земле эксплуатируется значительное число термоядерных реакторов, сжигающих гелий-3. Создание таких реакторов представляется в принципе вполне осуществимым, хотя и требует значительных усилий и времени – вряд ли меньшего, чем 20-30 лет. Большой срок? Немалый. Но такое же, если не большее, время займет и создание лунной инфраструктуры для добычи гелия-3. Значит, начинать уже сейчас - вполне разумно. На что можно опереться при создании лунной базы и лунной промышленности? В первую очередь - на спутные газы. На 1 кг добытого гелия-3 приходится: 6000 кг H2 3000 кг Н2О 3000 кг He4 2000 кг СО2 2000 кг СО 2000 кг СН4 500 кг N2 Кроме того, на Луне в больших количествах присутствует минерал ильменит, состоящий из оксидов железа и титана. Из ильменита можно получить кислород либо путём нагрева до температур выше 700 С, либо электролизом (при этом на одном электроде выделяется кислород, на другом - чистое железо). Из реголита также можно производить цемент. Таким образом, на Луне есть всё для изготовления бетона. Растения на реголите неплохо растут - есть основа для лунного с/х. Не исключено наличие льда в приполярных кратерах. Весьма интересны отдельные районы Луны (кратеры Аристарх, Платон, Тихо, море Кризисов), в которых периодически наблюдаются т.н. кратковременные лунные явления (КЛЯ). КЛЯ представляют как чисто научный, так и практический интерес - по-видимому, некоторые из них связаны с газовыми выбросами из недр Луны. Видим, что потенциально лунная база имеет обширные "подножные" запасы для своего развития и самообеспечения.

Экономическая оценка

wowa — Wed, 28 Oct 2009 09:17:10 GMT

В 1991 году И.Н.Головин приводил следующие грубые оценки: при топливной составляющей в 1 коп./кВт*ч цена тонны гелия-3 была бы 1 млрд. рублей. Энергетика СССР (300 ГВт в 1991 г.) потребляла бы примерно 40 тонн гелия-3 в год. В каждом полёте на Луну целесообразным было бы привозить 1/3 годовой потребности, т.е. 13-15 тонн. Если бы мы хотели иметь топливную составляющую в 1/3 коп./кВт*ч, то можно было бы допустить, чтобы каждый полёт стоил 5 млрд. рублей. Таким образом, добыча лунного гелия-3 выглядела вполне экономически окупающейся, даже с учетом стоимости разработки лунной космической системы, создания и амортизации лунной промышленности. Как ни парадоксально, по энергетическому эквиваленту лунный гелий-3 может оказаться дешевле земного каменного угля. По современным оценкам, затраты на организацию системы транспортировки стоит 3,5-4 млрд. $ + 750 млн. $ через каждые 10 рейсов к Луне. Доставка 7 тонн гелия-3 на околоземную орбиту – порядка 30 млн. $. Некоторые цифры: в 1990-м году США потратили 50 млрд. $ на топливо для производства электроэнергии. Такое же количество энергии можно получить из 25 тонн гелия-3. Таким образом, цена в 2 млрд. $ за тонну гелия-3 была бы вполне приемлимой. Цена даже в 1 млрд. $ за тонну гелия-3 эквивалентна цене 7$ за баррель нефти или 15$ за тонну угля, что заметно ниже современных рыночных цен - 20$ за баррель и 20 $ за тонну. Значит, цена за 1 тонну гелия-3 в 1 млрд. $ и даже выше более чем приемлима.

Как будем добывать

wowa — Wed, 28 Oct 2009 09:16:04 GMT

13.11.2004 Сообщения: 3568 Откуда: Москва Добавлено: Пт Авг 19, 2005 16:04 Заголовок сообщения: Технология добычи гелия-3 на Луне. Промышленность по добыче гелия-3 должна включать следующие процессы: 1. Добыча реголита. Специальные “комбайны” должны собирать реголит с поверхностного слоя толщиною около двух метро и доставлять его на пункты переработки или же перерабатывать непосредственно в процессе добычи. Для получения 1 кг гелия-3 с энергетическим эквивалентом 6*10^5 ГДж необходимо собрать 100 000 тонн реголита, для чего требуются, по оценкам, энергозатраты порядка 2,2*10^3 ГДж. 2. Десорбция гелия из реголита. При нагреве до 600 С десорбируется 75% содержащегося в реголите гелия, при нагреве до 800 С - почти весь гелий. Нагрев пыли предлагается вести, фокусируя солнечный свет либо пластмассовыми линзами, либо зеркалами. Доставка и оборудование печей на Луне требует энергозатрат примерно 180 ГДж/кг. 3. Разделение изотопов He3 и He4. Разделение изотопов He3 и He4 предлагается вести в две ступени. На первой производится криогенная дистилляция, использующая разницу в температурах ожижения изотопов. На второй ступени используется сверхтекучесть He4 при охлаждении ниже 2,1 К. Разделение изотопов рекомендуется вести лунной ночью, когда температура поверхности падает до 120 К. Затраты энергии на него оцениваются в 180 МДж/кг. 4. Доставка на Землю. Доставка на Землю космическими кораблями многоразового использования. Энергозатраты оценочно 1 ГДж/кг. Таким образом, суммарные энергозатраты на доставку гелия-3 на Землю составляют 2,4*10^3 ГДж/кг. При сжигании гелия-3 в термоядерном реакторе выделяется 6*10^5 ГДж/кг, т.е. получаем 250-кратный выигрыш в энергии. Для сравнения: выигрыш энергии при сжигании ископаемых топлив не выше 30-ти (16 для угля, 20 для урана). При добыче гелия-3 из реголита извлекаются также многочисленные спутные вещества (водород, вода, азот, углекислый газ, азот, метан, угарный газ), которые могут быть полезны для поддержания лунного промышленного комплекса.

Зачем лететь на Луну?

wowa — Wed, 28 Oct 2009 09:14:53 GMT

Потому что на Земле гелия-3 по не вполне ясным причинам очень мало – суммарные запасы оцениваются в 4000 тонн (содержание гелия-3 в атмосферном гелии очень низко, и в гелии, получаемом из природного газа, не превосходит 2*10^-6 от He4). В принципе не исключено, что значительные количества He3 содержатся в мантии, однако доступ на глубины в десятки и сотни километров как сейчас, так и в обозримом будущем, представляется практически невозможным. Искусственное получение He3 (например, в ходе распада трития) также представляет собой сложную и дорогую задачу. 4000 тонн земных запасов - это, казалось бы, много. Однако эти 4000 тонн рассеяны в атмосфере и земной коре, так что заполучить их "в руки" просто невозможно. Более-менее доступные запасы составляют 500 кг (300 кг, образующиеся за счёт распада трития в ядерных боеголовках и тяжёлой воде реакторов CANDU и 200 кг, содержащиеся в природном газе), причём из этих пятисот реально доступны лишь первые 300 кг - He3, содержащийся в подземных запасах природного газа, извлечь весьма непросто. Но всё же в пределах досягаемости находится богатый источник гелия-3 - как нетрудно догадаться, Луна. Высокое содержание гелия-3 в лунном реголите еще в 1970-м году обнаружил Пепин, изучая образцы грунта, доставленные "Аполлонами", однако это обстоятельство не привлекало внимания вплоть до 1985-го года, когда термоядерщики из Висконсинского университета во главе с Дж.Кульчински "переоткрыли" лунные запасы гелия. Анализ шести образцов грунта, привезенных экспедициями “Аполлонов” и двух образцов, доставленных “Лунами”, показал, что в реголите, покрывающем все моря и плоскогорья Луны, содержится до 10^6 тонн гелия-3, что обеспечило бы земную энергетику, даже увеличенную по сравнению с современной в несколько раз (до 6000 ГВт), на 1000 лет. По новейшим оценкам, запасы гелия-3 на Луне еще на три порядка больше – до 10^9 тонн. Гелий-3 также содержится в атмосферах планет-гигантов, и, по оценкам, запасы его только на Юпитере составляют 10^20 тонн, чего хватило бы для энергетики Земли навсегда. Реголит покрывает Луну слоем толщиной в несколько метров (5-15 м). Реголит лунных морей богаче гелием, чем реголит плоскогорий. 1 килограмм гелия-3 содержится приблизительно в 100 000 тонн реголита.

Почему ииенно он?

wowa — Wed, 28 Oct 2009 09:13:46 GMT

Гелий-3 позволит создать абсолютно безопасную энергетику, обеспеченную практически неограниченными запасами топлива. Термоядерная энергетика, использующая реакцию дейтерий-тритий (наиболее легко осуществимую), хоть и гораздо более безопасна, чем ядерная энергетика деления, всё же имеет ряд существенных недостатков. Основной - это большое число высокоэнергетичных нейтронов (число нейтронов на единицу мощности на порядок больше, чем у реакторов деления, энергия нейтронов примерно в 7 раз выше). Такого нейтронного потока ни один из известных материалов не может выдержать в течение срока больше 3-6 лет - при том, что ресурс реактора должен быть не меньше 30 лет. Значит, первую стенку тритиевого термоядерного реактора необходимо регулярно заменять - а это очень сложная и недешёвая процедура, связанная к тому же с остановкой реактора на довольно длительный срок. Далее, от мощного нейтронного излучения необходимо экранировать магнитную систему реактора - это усложняет конструкцию и удорожает её. Многие элементы конструкции тритиевого реактора после окончания эксплуатации будут высокоактивными и потребуют захоронения на длительный срок. Источников трития в природе нет, тритий придётся нарабатывать непосредственно на реакторе => возня с радиохимией, дополнительные сложности. Кроме того, в реакции D-T 80% энерговыхода приходится на нейтроны, и лишь 18% - на заряженные частицы, что уменьшает КПД энергетического реактора. В случае же использования в термоядерном реакторе реакции D-He3 положение существенно улучшается. Нейтронный поток падает в 30 раз (нейтроны возникают в результате побочных реакций D-D), к тому же энергия нейтронов значительно меньше, в результате повреждения первой стенки нейтронами становятся несущественными, и срок службы в 30-40 лет можно обеспечить без труда. После окончания эксплуатации гелиевого реактора высокоактивные отходы не образуются, радиоактивность элементов конструкции будет так мала, что их можно будет захоронять буквально на городской свалке, слегка присыпав землёй. На заряженные частицы в реакции D-He3 приходится 60% энергии, еще примерно 30% - на СВЧ-излучение, которое можно эффективно преобразовать в электричество. В результате КПД гелиевого реактора существенно выше, чем тритиевого - тепловые машины почти не играют роли в производстве энергии, в основном используется прямое преобразование энергии. Не исключено также, что выход нейтронов удастся свести к нулю, нагревая лишь гелиевую компоненту плазмы. Реакцию D-He3 осуществить сложнее, чем D-T, но дело того стоит. Сложность проведения термоядерной реакции можно характеризовать тройным произведением nTt (плотность на температуру на время удержания). По этому параметру реакция D-He3 примерно в 12-15 раз сложнее, чем D-T. Большой разрыв? Да, немаленький. Но за полвека термоядерных исследований достигнутое nTt в среднем увеличивалось в 10 раз каждые 10 лет. Для справки: в 1990-м году на европейском токамаке JET уже жгли гелий-3, полученная мощность - 140 кВт. Примерно тогда же на американском токамаке TFTR была достигнута температура 35 кэВ, что уже довольно близко к температуре, необходимой для реакции D-He3 (от 50 до 100 кэВ). Да, 140 кВт - мощность небольшая, и разумеется, на зажигание потрачено значительно больше энергии, чем было получено в результате реакции - но JET не был заточен под положительный энерговыход не то что на гелии-3, но даже и на тритии (хотя после реконструкции установки в 1996-м на нём всё же получили на тритии положительный энерговыход, Q=1,01). Таким образом, принципиальная осуществимость реакции сомнений не вызывает, и со всех точек зрения гелиевый термоядерный реактор может быть создан в течении 20-30 лет.