एक बच्चे के रूप में, मुझे "विज्ञान और जीवन" पत्रिका पढ़ना पसंद था, गाँव में 60 के दशक से एक बांध रखा था। वे अक्सर हर्षित नस में थर्मोन्यूक्लियर संलयन के बारे में बात करते थे - लगभग अब, और यह होगा! कई देशों ने, मुफ्त ऊर्जा के वितरण को पकड़ने के लिए, घर पर टोकामाकी का निर्माण किया (और दुनिया भर में कुल 300 स्थापित किए)।

साल बीत गए ... अब 2013 का साल है, और मानव जाति अभी भी जलती हुई कोयले से अधिकांश ऊर्जा प्राप्त करती है, जैसे कि 19 वीं शताब्दी में। ऐसा क्यों हुआ जो थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के निर्माण को रोकता है, और भविष्य में हमें क्या उम्मीद करनी चाहिए - कटौती के तहत।

सिद्धांत

एक परमाणु का नाभिक, जैसा कि हम याद करते हैं, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन (= नाभिक) के पहले सन्निकटन में शामिल हैं। एक परमाणु से सभी न्यूट्रॉन और प्रोटॉन को फाड़ने के लिए, एक निश्चित ऊर्जा - नाभिक की बाध्यकारी ऊर्जा का खर्च करना आवश्यक है। यह ऊर्जा अलग-अलग समस्थानिकों के लिए भिन्न होती है, और स्वाभाविक रूप से, परमाणु प्रतिक्रियाओं में, ऊर्जा संतुलन बनाए रखना चाहिए। यदि हम सभी आइसोटोप (1 नाभिक के आधार पर) के लिए बाध्यकारी ऊर्जा की साजिश करते हैं, तो हम निम्नलिखित प्राप्त करते हैं:

यहां से हम देखते हैं कि हम भारी परमाणुओं (जैसे ²³⁵ यू) को अलग करके या फेफड़ों को जोड़कर ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं।

संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के बाद सबसे यथार्थवादी और व्यावहारिक रूप से दिलचस्प है:

1) ² D + ³ T -> ⁴ वह (3.5 MeV) + n (14.1 MeV)
2) ² D + ² D -> ³ T (1.01 MeV) + p (3.02 MeV) 50%
² D + ² D -> ³ वह (0.82 MeV) + n (2.45 MeV) 50%
3) ² D + ³ He -> ⁴ He (3.6 MeV) + p (14.7 MeV)
4) p + ¹¹ B -> 3 ⁴ He + 8.7 MeV

इन प्रतिक्रियाओं में, Deuterium (D) का उपयोग किया जाता है - इसे सीधे समुद्र के पानी से प्राप्त किया जा सकता है, Tritium (T) हाइड्रोजन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है, अब इसे पारंपरिक परमाणु रिएक्टरों में अपशिष्ट के रूप में प्राप्त किया जाता है, इसे विशेष रूप से लिथियम के साथ उत्पादित किया जा सकता है। हीलियम -3 - चंद्रमा पर लगता है, जैसा कि हम सभी जानते हैं। बोर -11 - प्राकृतिक बोरान 80% बोरॉन -11 है। p (प्रोटियम, हाइड्रोजन परमाणु) - साधारण हाइड्रोजन।

तुलना के लिए, ²³⁵ यू को विभाजित करते समय, ~ 202.5 मेव ऊर्जा जारी की जाती है, अर्थात। प्रति 1 परमाणु (लेकिन प्रति किलोग्राम ईंधन - निश्चित रूप से थर्मोन्यूक्लियर ईंधन अधिक ऊर्जा देता है) से संलयन प्रतिक्रिया की तुलना में बहुत अधिक है।

प्रतिक्रियाओं 1 और 2 द्वारा, बहुत अधिक ऊर्जा वाले न्यूट्रॉन प्राप्त होते हैं, जो पूरे रिएक्टर संरचना को रेडियोधर्मी बनाते हैं। लेकिन प्रतिक्रियाएं 3 और 4 - "aneutronic" - प्रेरित विकिरण न दें। दुर्भाग्य से, प्रतिकूल प्रतिक्रिया अभी भी बनी हुई है, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया 3 से - ड्यूटेरियम स्वयं के साथ प्रतिक्रिया करेगा, और एक छोटा न्यूट्रॉन विकिरण अभी भी होगा।

प्रतिक्रिया 4 इसमें दिलचस्प है कि परिणामस्वरूप हमें 3 अल्फा कण मिलते हैं, जिससे सैद्धांतिक रूप से ऊर्जा को सीधे निकालना संभव है (क्योंकि वे वास्तव में चलती चार्ज = वर्तमान का प्रतिनिधित्व करते हैं)।

सामान्य तौर पर, काफी दिलचस्प प्रतिक्रियाएं होती हैं। एकमात्र सवाल यह है कि उन्हें वास्तविकता में लागू करना कितना आसान है?

प्रतिक्रिया की जटिलता के बारे में मैनकाइंड ने आसानी से ²³⁵ यू विखंडन में महारत हासिल कर ली है: यहां कोई कठिनाई नहीं है - चूंकि न्यूट्रॉन के पास चार्ज नहीं है, वे बहुत कम गति पर भी नाभिक के माध्यम से सचमुच "रेंग" सकते हैं। अधिकांश विखंडन रिएक्टर इन थर्मल न्यूट्रॉन का सटीक उपयोग करते हैं - जिसमें गति की गति परमाणुओं के थर्मल गति की तुलना में होती है।

लेकिन संश्लेषण प्रतिक्रिया में - हमारे पास एक चार्ज होने वाले 2 नाभिक होते हैं, और वे एक दूसरे से निष्कासित होते हैं। प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक दूरी के करीब लाने के लिए, यह आवश्यक है कि वे पर्याप्त गति से आगे बढ़ें। यह गति या तो एक्सेलेरेटर में प्राप्त की जा सकती है (जब सभी परमाणु समान इष्टतम गति से चलते हैं), या हीटिंग द्वारा (जब परमाणु अनियमित और अनियमित रूप से उड़ते हैं)।

यहाँ एक ग्राफ है जो प्रतिक्रिया दर (क्रॉस सेक्शन) को टकराने वाले परमाणुओं की गति (= ऊर्जा) के कार्य के रूप में दिखाता है:


यहाँ एक ही है, लेकिन प्लाज्मा के तापमान पर बनाया गया है, इस तथ्य को देखते हुए कि वहां परमाणु एक यादृच्छिक गति से उड़ते हैं:

हम तुरंत देखते हैं कि डी + टी की प्रतिक्रिया "सबसे आसान" है (इसे एक दयनीय 100 मिलियन डिग्री की आवश्यकता है), डी + डी एक ही तापमान पर लगभग 100 गुना धीमा है, डी + ³ वह प्रतिस्पर्धा डी + डी की तुलना में केवल तेजी से जाता है। 1 बिलियन डिग्री।

इस प्रकार, केवल डी + टी प्रतिक्रिया मनुष्यों के लिए कम से कम दूर से सुलभ है, इसकी सभी कमियों (ट्रिटियम रेडियोधर्मिता, इसके उत्पादन में कठिनाइयों, न्यूट्रॉन द्वारा प्रेरित विकिरण) के साथ।

लेकिन जैसा कि आप जानते हैं, किसी चीज को एक सौ मिलियन डिग्री तक ले जाना और गर्म करना और छोड़ना काम नहीं करेगा - कोई भी गर्म वस्तु प्रकाश उत्सर्जित करती है, और इस प्रकार वह जल्दी से शांत हो जाती है। प्लाज्मा लाखों-करोड़ों डिग्री तक गर्म होता है, जो एक्स-रे रेंज में चमकता है, और जो सबसे ज्यादा दुखद है - वह इसके लिए पारदर्शी है। यानी इस तरह के तापमान के साथ प्लाज्मा जल्दी से ठंडा हो जाता है, और तापमान बनाए रखने के लिए आपको विशाल ऊर्जा में लगातार पंप करने की आवश्यकता होती है।

हालांकि, इस तथ्य के कारण कि थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर में बहुत कम गैस होती है (उदाहरण के लिए, इटर में - केवल आधा ग्राम), सब कुछ इतना बुरा नहीं निकलता है: 0.5 ग्राम हाइड्रोजन को 100 मिलियन डिग्री तक गर्म करने के लिए आपको लगभग उतनी ही ऊर्जा खर्च करनी होगी जितनी कि 186 ताप में 100 डिग्री पर लीटर पानी।

लॉसन की कसौटी भी है, यह दिखाते हुए कि क्या प्रतिक्रिया खर्च की तुलना में अधिक ऊर्जा देगी। तापमान के अलावा, घनत्व भी महत्वपूर्ण है (प्लाज्मा घनत्व स्वयं अधिक है - प्रतिक्रिया तेज है) और प्लाज्मा प्रतिधारण समय (प्रतिक्रिया करने के लिए)। तदनुसार, सिस्टम को स्पंदित किया जा सकता है (जेड-मशीन, एनआईएफ, थर्मोन्यूक्लियर चार्ज - लघु प्रतिक्रिया समय, उच्च तापमान और घनत्व) और निरंतर (टोकामक - कम घनत्व और तापमान, लंबी प्रतिक्रिया समय)।

आइए अब देखते हैं कि थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के कार्यान्वयन के लिए क्या दृष्टिकोण हैं।

डिज़ाइन

तारा एक प्राकृतिक संलयन रिएक्टर है। उच्च दबाव के तहत गर्म प्लाज्मा गुरुत्वाकर्षण द्वारा बनाए रखा जाता है, और सभी उत्सर्जित एक्स-रे विकिरण इसके भारी घनत्व और आकार के कारण अवशोषित होते हैं। इस प्रकार, कोर अपेक्षाकृत कम प्रतिक्रिया दरों पर भी ठंडा नहीं होता है। इस वजह से, ना केवल हाइड्रोजन और ड्यूटेरियम नाभिक में जलाए जाते हैं, बल्कि बहुत भारी तत्व भी होते हैं । दुर्भाग्य से, पृथ्वी पर इस तरह के डिजाइन को लागू करना मुश्किल है।

थर्मोन्यूक्लियर (हाइड्रोजन) बम - डिजाइन में भी काफी सरल है। डेल्टा चरण में प्लूटोनियम की एक खोखली गेंद (डेल्टा चरण में अल्फा चरण की तुलना में 1/4 कम घनत्व होता है), और केंद्र में सबसे सरल मामले में थर्मोन्यूक्लियर ईंधन, लिथियम -6 ड्युटेराइड होता है। 2 प्रकार के विस्फोटकों ("धीमी" और "तेज") और दो डेटोनेटर की मदद से, एक गोलाकार सदमे की लहर बनती है, जो प्लूटोनियम को एक छोटे अल्फा चरण में स्थानांतरित करती है, जिसमें एक श्रृंखला विखंडन प्रतिक्रिया संभव है। यदि आप चाहें, तो आप एक बाहरी स्पंदित न्यूट्रॉन आरंभकर्ता (इसके बारे में नीचे) जोड़ सकते हैं - सबसे बड़ी संपीड़न के समय, यह न्यूट्रॉन का एक गुच्छा पैदा करेगा, जो प्रतिक्रिया को तेज शुरुआत देनी चाहिए।

"अतिरिक्त-न्यूट्रॉन को लिथियम -6 द्वारा ट्रिटियम के निर्माण के साथ कैप्चर किया जाता है, और सिर्फ आवश्यक ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के गर्म मिश्रण का निर्माण होता है। वे एक-दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करना शुरू करते हैं - और यूरेनियम से बने भारी शुल्क आवास के सापेक्ष जड़ता बल उन्हें बिखरने से बचाए रखता है। इसके अलावा, यूरेनियम शरीर एक्स-रे के लिए अपारदर्शी है - तदनुसार, गर्मी का नुकसान कम है। पूरी प्रतिक्रिया 1 माइक्रोसेकंड में समाप्त होती है - और मामला अभी अलग होना शुरू हो रहा है।

यह परमाणु प्रभार की तथाकथित "बूस्टर स्कीम" थी, जिसमें थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन का योगदान छोटा है, और आपको केवल "सस्ते" (प्लूटोनियम बहुत महंगा है, और इसकी तुलना में गंदगी के साथ लिथियम सस्ता है)।

ट्रिटियम का सीधे उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि यह रेडियोधर्मी है और, तदनुसार, लंबे समय तक संग्रहीत नहीं किया जाता है। और लिथियम -6 स्थिर है, और परमाणु चार्ज हमेशा लड़ाई के लिए तैयार है। आप लिथियम -7 का उपयोग कर सकते हैं - यह न केवल ट्रिटियम देता है, बल्कि एक और अतिरिक्त न्यूट्रॉन भी देता है। इस प्रतिक्रिया का पता नहीं चला जब अमेरिकियों ने झींगा (झींगा) बम का परीक्षण किया। शुद्ध लिथियम -6 की कमी के कारण, उन्होंने आंशिक रूप से समृद्ध किया जिसमें लिथियम -6 केवल 40% था, और 6 मेगाटन पर विस्फोट होने की उम्मीद थी, और 15 में डॉल्बैनुल।

एक विकिरण प्रत्यारोपण योजना भी है - जब एक्स-रे विकिरण द्वारा एक प्राथमिक परमाणु विस्फोट थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ एक अलग क्षेत्र को संकुचित और गर्म करता है।

बेशक, यह सब नष्ट करने के लिए अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, इस दृष्टिकोण का उपयोग नहीं किया जा सकता है, न्यूनतम विस्फोट शक्ति बहुत अधिक है, और प्लूटोनियम / यूरेनियम प्रतिक्रिया के कई सामान्य रेडियोधर्मी उत्पाद भी हैं।

रैखिक त्वरक : विचार सरल है - हम किसी भी सुविधाजनक धातु deuteride से एक लक्ष्य लेते हैं, और एक छोटे रैखिक त्वरक में हम ट्रिटियम परमाणुओं को वांछित गति में तेजी लाते हैं। हम एक वास्तविक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया और ऊर्जा उत्पादन और 14.1 मेव न्यूट्रॉन प्राप्त करते हैं। इस तरह के स्रोत का उपयोग तेल और पानी की खोज के लिए किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, रूसी स्पंदित डीएएन न्यूट्रॉन स्रोत एमएसएल मार्टियन रोवर पर है), और परमाणु आरोपों में बाहरी स्पंदित न्यूट्रॉन सर्जक के रूप में।

फिर, बिजली क्यों नहीं पैदा की जा सकती? प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त परमाणुओं को तेज करने पर बहुत अधिक ऊर्जा खर्च की जाती है (सभी त्वरित परमाणुओं की प्रतिक्रिया नहीं)। मेरी गणना के अनुसार , उदाहरण के लिए DAN की दक्षता लगभग 0.0016% है।

टोकामक (चुंबकीय कॉइल के साथ टॉरॉयडल कक्ष) - यह विचार पहले से ही थोड़ा अधिक जटिल है, एक प्लाज्मा टोरस में हम एक ट्रांसफार्मर में एक वर्तमान को प्रेरित करते हैं। टोरस के चारों ओर सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट हैं जो प्लाज्मा को "निचोड़ "ते हैं और इसे दीवारों को छूने से रोकते हैं। प्लाज्मा को माइक्रोवेव विकिरण द्वारा गर्म किया जाता है, और प्रवाहशील धारा से प्रतिरोधक ताप द्वारा। जब हमने इस दिशा में काम करना शुरू किया, तो ऐसा लगा: बस के बारे में सब कुछ काम करेगा।

दुनिया भर में लगभग 300 टोकनमेक बनाए गए हैं, और उनमें से सबसे आधुनिक और सबसे बड़ा निर्माण के तहत अंतर्राष्ट्रीय ITER परियोजना है (रूस की भागीदारी के साथ)। इसमें, संकेतक Q = 10 को आखिरकार प्राप्त किया जाना चाहिए (यानी, ऊर्जा रिलीज हीटिंग और प्लाज्मा कारावास पर खर्च की तुलना में 10 गुना अधिक है)। वे 2020 में हाइड्रोजन प्लाज्मा (यानी, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के बिना) को प्रज्वलित करने जा रहे हैं, और 2027 में ड्यूटेरियम-ट्रिटियम प्लाज्मा के साथ लॉन्च करना शुरू कर देते हैं, जब तक कि सब कुछ योजना के अनुसार नहीं होता है और कुछ अन्य संकट नहीं होता है।


टोकामाक्स में निम्नलिखित समस्याएं हैं (उनके भविष्य के औद्योगिक उपयोग के साथ):

1. प्लाज्मा अस्थिरता। डिस्चार्ज कहीं न कहीं यह पतला हो जाता है, कहीं न कहीं यह मोटा होता है, रिंग टूटने तक (करंट की समाप्ति के साथ) या दीवारों को छूता है। वे कैमरे के आकार को बढ़ाने की समस्या से जूझ रहे थे, जिसमें एक पोलीडल चुंबकीय क्षेत्र (कैमरे के ऊर्ध्वाधर अक्ष के आसपास) को जोड़ा गया था।
   
2. ट्रिटियम महंगा है, और इसे ऊर्जा का उत्पादन करने की बहुत आवश्यकता है। यदि हम लिथियम -6 का उपयोग कर डी + टी प्रतिक्रिया में गठित एकमात्र न्यूट्रॉन को 1 ट्रिटियम परमाणु में परिवर्तित करते हैं, तो न्यूट्रॉन के अपरिहार्य नुकसान के कारण ट्रिटियम कम और कम होगा। न्यूट्रॉन गुणन का उपयोग करना आवश्यक है - उदाहरण के लिए, लिथियम -7 या सीसा, जिसे आपको रिएक्टर (कंबल) की आंतरिक दीवार को ढंकने की आवश्यकता है, और किसी तरह वहां से ट्रिटियम प्राप्त करें।
   
3. शक्तिशाली न्यूट्रॉन विकिरण: एक ही उत्पन्न शक्ति के लिए, न्यूट्रॉन प्रवाह पारंपरिक परमाणु रिएक्टरों की तुलना में ~ 5-10 गुना अधिक है, और न्यूट्रॉन स्वयं में बहुत अधिक ऊर्जा है। इसका मतलब है कि यदि रिएक्टर का डिज़ाइन समान सामग्रियों से बना है, तो इसकी सेवा का जीवन 5 साल होगा, और 50 नहीं (पारंपरिक रिएक्टरों के साथ)।
   
4. चूंकि प्लाज्मा एक विशाल तापमान के साथ विकिरण के लिए बहुत अधिक ऊर्जा खो देता है, और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए कक्ष बड़ा होना चाहिए - न्यूनतम रिएक्टर शक्ति बड़ी है, सैकड़ों मेगावाट।
   

तारकीय एक "crumpled" डोनट है, जहां चुंबकीय क्षेत्र एक बहुत चालाक आकार के बाहरी मैग्नेट द्वारा बनता है और प्लाज्मा स्थिरता सुनिश्चित करता है। टोकामक की तुलना में, यह एक अधिक जटिल डिजाइन है। प्लाज्मा कारावास की "गुणवत्ता" के द्वारा, यह अब tokamaks से नीच है।


एनआईएफ - राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा - यह विचार एक ड्यूटेरियम-ट्रिटियम मिश्रण के साथ कैप्सूल के आसपास के लक्ष्य पर 192 स्पंदित लेज़रों से प्रकाश को केंद्रित करना है। प्रकाश लक्ष्य को गर्म करता है - यह लाखों डिग्री तक गर्म होता है, और समान रूप से प्रकाश के साथ थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ कैप्सूल को "निचोड़ता" है। वैसे, 3 साल पहले, हब पर, उन्होंने लिखा था कि वहां लगभग सब कुछ तैयार था ।

यह परियोजना 30 सितंबर, 2012 को पूरी हुई थी। यह पता चला कि कंप्यूटर मॉडल में गलतियां थीं। एक नए अनुमान के अनुसार, NIF में प्राप्त पल्स पावर 1.8 मेगाajoules है - आवश्यक शक्ति का 33-50%, ताकि जितनी ऊर्जा खर्च की गई थी, उतनी ही खर्च हो।


सैंडी जेड-मशीन विचार यह है: उच्च वोल्टेज कैपेसिटर का एक बड़ा ढेर ले लो, और मशीन के केंद्र में पतले टंगस्टन तारों के माध्यम से तेजी से निर्वहन करें। तार तुरंत वाष्पित हो जाते हैं, 27 मिलियन एम्पीयर का एक बड़ा प्रवाह 95 नैनोसेकंड के लिए उनके माध्यम से बहता रहता है। प्लाज्मा लाखों और अरबों (!) डिग्री तक गर्म हो जाता है, एक्स-रे विकिरण का उत्सर्जन करता है, और केंद्र में एक ड्यूटिरियम-ट्रिटियम मिश्रण के साथ एक कैप्सूल निचोड़ता है (एक्स-रे पल्स की ऊर्जा 2.7 मेगाजॉल्स है)।

यह रूसी बिजली संयंत्र (रैखिक ट्रांसफार्मर चालक - लिमिटेड) का उपयोग करके सिस्टम को अपग्रेड करने की योजना है। 2013 में, पहले परीक्षणों की उम्मीद की जाती है जिसमें ऊर्जा के उत्पादन की तुलना खर्च (Q = 1) के साथ की जाती है। शायद भविष्य में इस दिशा में tokamaks की तुलना और पार करने का मौका होगा।


घनीभूत प्लाज्मा फोकस - DPF - "विशाल" तापमान के साथ इलेक्ट्रोड के साथ चलने वाले प्लाज्मा को ढहता है। मार्च 2012 में, इस सिद्धांत पर काम करने की सुविधा में, 1.8 बिलियन डिग्री का तापमान पहुँच गया था।

लेविटेटेड डिपोल - "चटका" टोकामक , वैक्यूम चैम्बर के केंद्र में एक टॉरॉयडल सुपरकंडक्टिंग चुंबक लटकाता है जो प्लाज्मा रखता है। ऐसी योजना में, प्लाज्मा अपने आप में स्थिर होने का वादा करता है। लेकिन इस परियोजना में अब कोई धन नहीं है, ऐसा लगता है कि संश्लेषण की प्रतिक्रिया सीधे सुविधा में नहीं की गई थी।

फ़ार्नस्वर्थ - हिर्श फ्यूसर यह विचार सरल है - हम दो गोलाकार ग्रिडों को ड्यूटेरियम, या ड्यूटेरियम-ट्रिटियम मिश्रण से भरे एक निर्वात कक्ष में रखते हैं, हम उनके बीच 50-200 हजार वोल्ट्स की क्षमता रखते हैं। एक विद्युत क्षेत्र में, परमाणु कक्ष के केंद्र के चारों ओर उड़ने लगते हैं, कभी-कभी एक दूसरे से टकराते हैं।

एक न्यूट्रॉन उपज है, लेकिन यह छोटा है। बड़े ऊर्जा नुकसान bremsstrahlung एक्स-रे के कारण, आंतरिक ग्रिड जल्दी से गरम हो जाता है और परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों के साथ टकराव से वाष्पित हो जाता है। यद्यपि यह डिज़ाइन अकादमिक दृष्टिकोण से दिलचस्प है (कोई भी छात्र इसे इकट्ठा कर सकता है), न्यूट्रॉन पीढ़ी की दक्षता रैखिक त्वरक की तुलना में बहुत कम है।


पॉलीवेल एक अच्छा अनुस्मारक है जो सभी संलयन कार्य सार्वजनिक नहीं है। कार्य अमेरिकी नौसेना द्वारा वित्त पोषित किया गया था, और नकारात्मक परिणाम प्राप्त होने तक वर्गीकृत किया गया था।

विचार फ़ार्न्सवर्थ का विकास है - हिर्श फ्यूसर। हम केंद्रीय नकारात्मक इलेक्ट्रोड को प्रतिस्थापित करते हैं, जो कि चैम्बर के केंद्र में एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा रखे गए इलेक्ट्रॉनों के एक बादल के साथ सबसे अधिक समस्याग्रस्त था। सभी परीक्षण मॉडल में सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट के बजाय पारंपरिक थे। प्रतिक्रिया ने एकल न्यूट्रॉन दिए। सामान्य तौर पर, कोई क्रांति नहीं। शायद आकार और सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट में वृद्धि से कुछ बदल जाएगा।

मुअन कटैलिसीस एक अलग विचार है। हम नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए म्यूऑन लेते हैं, और इसे परमाणु में इलेक्ट्रॉन के साथ बदल देते हैं। चूँकि एक म्यूऑन इलेक्ट्रॉन से 207 गुना भारी होता है, हाइड्रोजन अणु में 2 परमाणु एक दूसरे के बहुत करीब होंगे, और एक संलयन प्रतिक्रिया होगी। एकमात्र समस्या यह है कि यदि प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप हीलियम का निर्माण होता है (~ 1% का मौका) और म्यूऑन इसके साथ उड़ जाता है, तो यह अब प्रतिक्रियाओं में भाग लेने में सक्षम नहीं होगा (चूंकि हीलियम हाइड्रोजन के साथ एक रासायनिक यौगिक नहीं बनाता है)।

यहाँ समस्या यह है कि इस समय मुओन की पीढ़ी को प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला में प्राप्त करने की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इस प्रकार जब तक कि ऊर्जा यहां प्राप्त नहीं होती है।

"कोल्ड" थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन ("कोल्ड" म्यूऑन कैटेलिसिस यहां शामिल नहीं है) लंबे समय से छद्म वैज्ञानिकों का चारागाह रहा है। कोई वैज्ञानिक रूप से सिद्ध और स्वतंत्र रूप से दोहराने योग्य सकारात्मक परिणाम नहीं हैं। और ई-कैट एंड्रिया रॉसी से पहले पीले प्रेस के स्तर पर संवेदनाएं एक से अधिक बार हुई हैं।

सारांश

1. थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा बिल्कुल क्रिस्टल स्पष्ट नहीं है। फिलहाल केवल यथार्थवादी प्रतिक्रिया डी + टी में, न्यूट्रॉन प्रवाह जो किसी भी संरचनात्मक तत्वों को रेडियोधर्मी बना देगा, समान शक्ति वाले साधारण रिएक्टरों की तुलना में ~ 10 गुना अधिक है। रिएक्टर पोत को हर 5-10 साल में बदलना होगा।
2. मानवता निश्चित रूप से क्यू = 10 तक पहुंच जाएगी (हम जितना खर्च करते हैं उससे 10 गुना अधिक थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा प्राप्त होती है)। यह संकेतक 2030 के दशक में और बाद में टोकामक (ITER) और Z- मशीन दोनों पर हासिल किए जाने की संभावना है।
3. क्यू = 10 की उपलब्धि के बावजूद, अधिक जटिल डिजाइन, शरीर की कम सेवा जीवन और सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट के कारण थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर शास्त्रीय यूरेनियम वालों की तुलना में बहुत अधिक महंगे होंगे। थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर भी छोटे नहीं होंगे (जैसे फ्लोटिंग मिनी-न्यूक्लियर पावर प्लांट)
4. थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन के दौरान ज्यादा ऊर्जा नहीं निकलती है - D + T सिंथेसिस के दौरान यूरेनियम विखंडन से 11.5 गुना ज्यादा एनर्जी निकलती है (जिसमें फ्यूजन रिएक्शन के बीच सबसे ज्यादा एनर्जी रिलीज होती है)
5. बस कई थर्मोन्यूक्लियर ईंधन नहीं हैं - ट्रिटियम बहुत महंगा और दुर्लभ है। इसे प्राप्त करना न तो आसान है और न ही यूरेनियम कचरे से प्लूटोनियम प्राप्त करना या थोरियम से U-233।
6. हीलियम -3 - किसी भी तरह से मानवता की मदद नहीं करेगा, भले ही पृथ्वी पर पहाड़ हों। परजीवी प्रतिक्रिया डी + डी अभी भी विकिरण का उत्पादन करेगी, और इष्टतम तापमान एक अरब डिग्री होगा, डी + टी की तुलना में बहुत अधिक जटिल है जिस पर मानवता इस समय धड़क रही है।
7. ऐसा लगता है कि अगले 1000 वर्षों में हम तेजी से न्यूट्रॉन रिएक्टरों का उपयोग करेंगे, सस्ते यूरेनियम -238 और थोरियम को जलाएंगे (जब तक कि मानवता दूसरे युद्ध में खुद को नष्ट न कर दे)
8. फिर भी, मानवता थर्मोन्यूक्लियर ऊर्जा पर काम करना जारी रखने के लिए बाध्य है, भले ही वाणिज्यिक परिणाम 1000 वर्षों के बाद हो, जैसे कि वैज्ञानिकों ने सहस्राब्दी पहले गणित की मूल बातें पर काम किया था - उनके बिना आज कोई प्रगति नहीं हुई होगी।