Sintezės istorija už fiaskos ribų | gamta

Sintezės istorija už fiaskos ribų | gamta

Anonim

Saulė butelyje: keista suliejimo istorija ir noro mąstymo mokslas

Autorius Charlesas Seife

„Vikingas“: 2008. 304 psl. 25, 95 USD 9780670020331

Praėjo 50 metų nuo pirmojo tarptautinio sintezės energijos tyrimų simpoziumo, vykusio Ženevoje, Šveicarijoje, kaip antrosios Jungtinių Tautų konferencijos „Atomai už taiką“ dalį. Ten Jungtinė Karalystė, Sovietų Sąjunga ir JAV paskelbė apie kontroliuojamos sintezės tyrimų išslaptinimą, padidindamos viltį, kad žmonija gauna švarią ir beribę energiją.

Image

Lydymosi jėga: tokamako, naudojamo plazmai apriboti, viduje Europos jungtiniame Toruse, Kulhame, JK. Vaizdas: EFDA JET

Savo naujoje branduolių sintezės tyrimų istorijoje žurnalistas Charlesas Seife teigia, kad tokios didžiulės viltys verčia tyrėjus nepagrįstai teigti apie didelius pasiekimus. Tačiau, vykdydama ginčus, kuriuos sukėlė keli atskiri asmenys, „ Sun in the Bottle“ pamiršta svarbesnę platesnės branduolių sintezės bendruomenės istoriją.

„Branduolio sintezės mokslininkai negyveno ramaus gyvenimo“.

Pirmojoje „Atomų taikai“ konferencijoje 1955 m. Jos pirmininkas Homi Bhabha sakė: „Aš drįstu numatyti, kad per artimiausius du dešimtmečius bus rastas metodas sintezės energijos išlaisvinimui kontroliuojamu būdu.“ Bet antrosios konferencijos, vykusio m. 1958 m. Priminkite, kad pagrindinių delegacijų moksliniai vadovai buvo daug mažiau optimistiški. Edvardas Telleris iš JAV teigė, kad kontroliuojamos sintezės būklė buvo „panaši į stadiją, kurioje skraidė prieš maždaug 100 metų“, ir kad dėl techninių sintezės sunkumų „išleista energija gali būti tokia brangi, kad ekonominis išnaudojimas kontroliuojamų termobranduolinių reakcijų gali būti neįmanoma iki XX amžiaus pabaigos “. Panašiai apžvelgdamas darbą Sovietų Sąjungoje, Levas Artsimovičius pabrėžė, kad „progresui reikia viso pasaulio bendradarbiavimo“.

Netrukus po to buvo įkurtas bendradarbiavimo tinklas, kurį globoja Tarptautinė atominės energijos agentūra, Tarptautinė energetikos agentūra ir Euratomas (Europos atominės energijos bendruomenė) magnetinės sintezės srityje. Rezultatai buvo dalijamasi atvirai ir po dviejų dešimtmečių Kulhame (JK) buvo pastatytas pagrindinis Europos objektas - Jungtinis Europos trasas (JET). Nuo tada mokslo pažanga buvo įspūdinga - buvo sukurti naujojo „plazmos mokslo“ pagrindai. Dabar mes turime supratimą apie sudėtingus kolektyvinius procesus, vyraujančius karštose, elektra įkraunamose dujose, vadinamose plazmomis, ir mes padarėme didelę pažangą magnetų, medžiagų ir didelės galios elektros sistemų srityje. Taigi sintezės mašinų našumas labai pagerėjo - tiek sintezės galia, tiek plazmos trukmė. JAV „Tokamak“ sintezės bandymo reaktorius (TFTR) ir jo konkurentas Europoje JET, kurie abu naudoja deuterio ir tričio degalus, parodė, kad galia viršija 10 megavatų, tačiau tik trumpam laikui, kurį nustato pagalbinių sistemų, ypač magnetų, ribos. Kiti, mažesni tokamakai ir stellaratoriai yra naudojami su superlaidžiais magnetais, kad apribotų plazmą, ir gali būti naudojami stabiliai daug ilgesnį laiką - 5 valandas japoniško tokamako TRIAM 1-M atveju. Plazmos mokslas taip pat teikia pramoninius atskyrimus. Dabar plazma yra įprasta mažai vartojančiose lemputėse, televizijos ekranuose ir, plazmos apdorojimo būdu, beveik visoje elektroninėje įrangoje.

Nors JET ir TFTR gamino daug energijos, jos buvo mažiau nei iš pradžių sunaudota plazmai pašildyti. Didesnis eksperimentas, ITER, reiškiantis „kelią“ lotynų kalba, buvo sukurtas siekiant, kad sintezės galia būtų dešimt kartų didesnė už įvesties galią. ITER iš pradžių sukūrė mokslininkai iš Europos, Japonijos, Rusijos ir JAV. Jos matmenys buvo apibrėžti mastelio įstatymais, gautais iš visame pasaulyje surinktų duomenų. 2004 m. Ir 2005 m. Prie šių keturių partnerių prisijungė Kinija, Pietų Korėja ir Indija. Netrukus septyni partneriai sutiko pastatyti ITER Kadarašyje, Prancūzijos pietuose. Tarptautinė ITER organizacija, įsteigta 2006 m. Sutartimi, yra neregėto masto bendradarbiavimas. Jos septyni partneriai atstovauja daugiau nei pusei pasaulio gyventojų. Metinis ITER statybos biudžetas yra apie 0, 5 milijardo eurų (0, 7 milijardo JAV dolerių). Tai gali atrodyti didelė, tačiau tai yra maža investicija, palyginti su metinėmis pasaulinėmis elektros energijos sąnaudomis, kurios sudaro apie 2 trilijonus eurų pagal vidutines 2007 m. Kilovatvalandės išlaidas Europos Sąjungoje.

Tarptautinių branduolių sintezės tyrimų penkiasdešimtmetis buvo paminėtas 2008 m. Spalio mėn. Paskaitomis apie branduolių sintezės istoriją (žr. //Fire.pppl.gov), kurios parodė, kad branduolių sintezės mokslininkai per tą laiką negyveno ramaus gyvenimo. Telleris ir Artsimovičius buvo teisūs - sintezės fizika ir technologija kelia iššūkių, tačiau sintezės bendruomenė gali didžiuotis savo progresu.

Vis dėlto ši bendruomenė nepripažins savo istorijos Seife knygoje. Kaip pripažinta pavadinime, tai gana keista istorija. Ilgai susiejęs pirmuosius sintezės tyrimų metus, jis neproporcingai daug dėmesio skiria dviem izoliuotų asmenų sukurtiems sintezės fiaskoms - šaltajam ir burbuliukų suliejimui.

Ši knyga be įrodymų leidžia daryti abejotiną išvadą, kad „ne kartą beviltiški mokslininkai apgavo save ir savo bendraamžius - ir apgavo juos, tikėdamiesi išlaikyti savo sintezės ieškojimus gyvus“. Vis dėlto dėmesys sutelktas į pašalinius žmones, kurie, jų manymu, padarė svarbų atradimą ir kurie, įsitikinę, kad suklydo, kai jų rezultatų negalėjo pakartoti kiti, neturėjo drąsos pripažinti savo klaidų. Laimei, knygoje nenustatytas joks skandalas, susijęs su magnetinės sintezės tyrimais - pagrindine sintezės energijos linija. Dėl to šiai didelei tarptautinei bendruomenei skiriama per mažai dėmesio. Nors svajonė apie beribę energiją gali varginti pavienius mokslininkus, ji tikrai netaikoma visiems sintezės tyrinėtojams, kaip siūlo autorius.

Knygoje teisingai nustatyta, kad kolegų vertinimas yra būtina išankstinė sąlyga norint išvengti fiasko. Mokslininkams, kurie ragina žurnalistus skelbti pranešimus, nesikreipę į tradicines diskusijas su kolegomis, o paskui paskelbę recenzuojamame žurnale, kyla pavojus sugadinti jų reputaciją. Tačiau ne visada gali pakakti tarpusavio vertinimo. Be vidinės peržiūros, devintojo dešimtmečio pabaigoje JET įsteigė vidinę duomenų bazę, kurioje buvo prieinami jos eksperimentiniai duomenys. Organizacijos tyrėjai gali lengvai patikrinti savo kolegų pateiktus mokslinius teiginius. Dešimtojo dešimtmečio pradžioje sekė atvira tarptautinė daugiapakopė duomenų bazė, kuri pasirodė esąs tinkamas pagrindas sintezės tyrimų progresui. Tokia sistema apsaugo mokslininkus nuo klastingo tikrovės iškraipymo, kurį gali išprovokuoti, kai jie lieka per daug izoliuoti. Galbūt pats Seife yra „noro mąstymo“ auka ir prieš paskelbdamas tokią keistą tezę turėjo ieškoti kolegų atsiliepimų.

Komentarai

Pateikdami komentarą jūs sutinkate laikytis mūsų taisyklių ir bendruomenės gairių. Jei pastebite ką nors įžeidžiančio ar neatitinkančio mūsų taisyklių ar gairių, pažymėkite, kad tai netinkama.