**Что на самом деле мешает нам зажечь звезду на Земле? — Transcript & Summary | SozAI** Source: https://sozai.app/transcript/what-really-prevents-us-from-igniting-a-star-on-earth/ Разбор фундаментальных проблем термоядерного синтеза: почему повторить энергию Солнца на Земле сложно, какие физические ограничения мешают коммерческому использованию. ## Key Takeaways - Термоядерный синтез физически возможен и повторяет процессы на Солнце - Основная трудность — не в принципе, а в удержании плазмы, достижении условий Лоусона и энергетической эффективности - Нейтронное излучение создаёт серьёзные проблемы для материалов реактора - Коммерческое применение пока упирается в экономический баланс и технические ограничения ## What the video covers - Термоядерный синтез объясняется как слияние лёгких ядер (дейтерия и трития) с выделением энергии - Ключевое препятствие: необходимо преодолеть электростатическое отталкивание ядер, чтобы сработало сильное взаимодействие - Для этого вещество нагревают до состояния плазмы, где ядра и электроны разделены - Магнитные поля используются для удержания и сближения заряженных ядер в плазме - Энергия выделяется в виде свободных частиц (нейтронов, излучений), а не сразу как тепло, и её нужно преобразовать в электричество через турбину - Главные ограничения: условия Лоусона, нейтронное излучение, разрушающее материалы, и эффективность всей системы - Энергетический баланс установки часто не сходится: затраты на поддержание реакции могут превышать полученную энергию - Автор отмечает, что коммерческой привлекательности технология пока не имеет в существующем виде - Упоминаются новые материалы и суперкомпьютерное моделирование как возможные пути продвижения - Видео сочетает научное объяснение с популярными примерами (LEGO, кипящий котёл, фильм о Человеке-пауке) ## Chapters 1. 00:00 Введение: что мешает получить энергию звёзд 2. 02:12 Основы термоядерного синтеза и сильное взаимодействие 3. 04:28 Плазма и удержание ядер магнитным полем 4. 06:44 Преобразование энергии и практические сложности 5. 09:00 Условия Лоусона и фундаментальные ограничения 6. 14:12 Нейтронное излучение и материалы 7. 18:00 Энергетический баланс и перспективы коммерциализации 8. 22:54 Заключение Answers ## Questions about this video Что такое термоядерный синтез согласно видео? Это процесс слияния лёгких ядер, например дейтерия и трития, в более тяжёлые ядра с выделением большого количества энергии. Именно этот процесс происходит в недрах звёзд. Почему термоядерную энергию пока нельзя эффективно использовать? Нужно преодолеть электростатическое отталкивание ядер и удержать плазму, а энергетический баланс установок часто не сходится. Кроме того, нейтронное излучение быстро разрушает материалы. Какие материалы и технологии могут помочь решить проблему? Автор упоминает новые материалы, способные выдерживать нейтронное излучение, и развитие суперкомпьютерного моделирования, которые могут усовершенствовать установки. ## Full Transcript — Download SRT & Markdown 00:00 Speaker A что сдерживает нас на пути к энергии звёзд. Пожалуй, об этом мы сегодня с вами поговорим. И самое главное, что мы проговорим именно фундаментальную проблему всей этой концепции, всей этой идеологии, всего этого подхода. Ну и, само собой, в процессе просмотра не забывайте поставить лайк, потому что для меня это очень важно, а для вас это совершенно ничего не стоит. 00:15 Speaker A забывайте поставить лайк, потому что для меня это очень важно, а для вас это совершенно ничего не стоит. 00:21 Speaker A Для того, чтобы хорошо понимать, что сдерживает человечество на пути к энергии звёзд, нам с вами нужно хотя бы в общих чертах представлять, что такое термоядерный синтез. Потому особенно сильно углубляться не будем, но проговорим основные моменты, которые с этим связаны. Ну, вообще, сами подумайте, вот такая вот великолепная идея. Мы взяли что-то, подогрели это что-то, и это что-то начало излучать энергию. Ну, красиво, не правда ли? Что нужно для термоядерного синтеза? Да, если вот опустить все сложности, к которым мы сейчас чуть позже вернёмся, по сути дела, ничего и не нужно. Нужно взять один элемент, нужно взять другой элемент, заставить их соединяться и таким образом получить почти бесконечную энергию. Тогда почему же до сих пор это не получается? Потому что за видимой простотой скрывается, на самом деле, сложнейшая физика. И сложнейшая физика начинается с того, что нам нужно осуществить работу сильного взаимодействия. Те, кто постоянно смотрит мой канал, а если вы не смотрите мой канал, то обязательно постоянно смотрите мой канал, хорошо знают, что внутри атома существует несколько разных сил, и частицы взаимодействуют, ну, как минимум, двумя основными способами. Вот эти способы нам с вами здесь и потребуются. Нам нужно понимать, что у нас есть такое понятие, как сильное взаимодействие, и такое понятие, как электростатическое отталкивание. А ещё нужно понимать, что для того, чтобы сильное взаимодействие запустилось, нам нужно нарушить некоторые пределы. Вот с этого всё и начинается. В общем смысле мы берём, как правило, дейтерий и тритий, пытаемся их соединить друг с другом, но в прошлом случае это сделать не получается. По сути, нам с вами нужно подойти к ситуации, что у нас лёгкие ядра сливаются в единые, более тяжёлые ядра, и таким образом излучают энергию. 00:35 Speaker A Вот такая вот есть специфика у этого процесса. На практике, прежде чем начнёт работать сильное взаимодействие, нам с вами нужно преодолеть электростатическое отталкивание. Что нам сделать, чтобы запустилось сильное взаимодействие? 00:49 Speaker A Сильное взаимодействие существует, ну, где-то в границах самого ядра. Нам для того, чтобы пошёл процесс термоядерного синтеза, чтобы одно ядро начало взаимодействовать с другим с образованием новых ядер, нужно, чтобы это сильное взаимодействие зацепилось за соседа, которого мы к нему подталкиваем. 01:03 Speaker A Представьте, что у вас есть какой-нибудь конструктор LEGO, который собран неправильно. Вот в нашем случае те ядра, которые у нас есть, в нашем понимании собраны неправильно. И нам надо из этого LEGO собрать новые элементы. Как нам сделать новые элементы? Нам надо, пускай, бросить об пол то изделие, ту заготовку, которая у нас есть. Эта заготовка развалится на мелкие детали. Получится, допустим, кубики, получатся какие-нибудь колёса или из чего там эта штука была сделана, не столь важно. Потом мы из этих кубиков можем взять и собрать новый элемент. Логика примерно такая же. Для того, чтобы мы смогли как-то нащупать эти взаимодействия между протонами и нейтронами, оставшимися от дейтерия и трития, нам нужно эту систему развалить. Чтобы эту систему развалить, мы просто это всё нагреваем до невероятных температур, догреваем до плазмы, где у нас остаются, собственно говоря, свободные электроны и где у нас остаются ионы. Когда вещество развалилось до такого состояния, когда есть ядра и когда есть электроны, нам остаётся решить одну сложную задачу. 01:20 Speaker A Нам нужно взять ядра, которые летают в этой плазме, и эти ядра лбами столкнуть, чтобы проявилось сильное взаимодействие. 01:39 Speaker A Для решения этой проблемы используется тоже довольно простой подход. У ядер, как вы поняли, есть заряд. А мы помним, что если есть какой-то электрический заряд, то эта штука управляема, и даже простыми магнитами мы, в принципе, на это можем воздействовать. Учёные пошли как раз таким путём: зачем ломать себе голову? Зачем что-то сильно придумывать, если мы можем с помощью магнитного поля влиять на положение тех ядер, которые есть в плазме? И вот получается, что мы берём плазму, которая у нас образовалась в результате невероятного нагрева. Эту плазму каким-то образом пытаемся передвигать. В данном случае мы её передвигаем с помощью магнитного поля. 01:53 Speaker A Это магнитное поле заставляет ядра оказываться близко друг с другом. И в какой-то момент при каких-то определённых условиях, кстати говоря, далеко не всегда, это одно из принципиальных ограничений, происходит слияние ядер во что-то новое. В итоге дейтерий и тритий просто превращаются в новый элемент, в новое ядро. Образуется гелий, образуется свободный нейтрон и выделяется энергия. Стоит отметить, что энергия выделяется не сразу в виде температуры, как почему-то многим кажется, как многие думают, а энергия выделяется как раз-таки в виде свободных частиц. То есть та огромная кинетическая энергия, которая у нас была, заставила образоваться новое ядро, а заодно выбросила свободную частицу. И произошло излучение разных видов, которые мы тоже можем использовать. Как, в принципе, снять эту энергию? Вот у нас произошла такая реакция слияния, полетели нейтроны и вот какие-то виды разных излучений, там рентгеновское ещё какое-то. Непосредственно им воспользоваться не получится. Для того, чтобы превратить это в ту энергию, которую мы можем пощупать, питать и использовать для зарядки телефона, для зарядки электровелосипеда и для зарядки чего угодно, нам нужен какой-то переходный момент. Это примерно то же самое, что при сжигании, допустим, угля, мы не можем эту энергию просто взять и использовать для заряда телефона. Хотя там, конечно, есть разные технологии, но самый простой способ — это сделать котёл с водой, который будет кипеть и крутить турбину своим паром. 02:01 Speaker A Эта турбина будет крутить динамо, а динамо будет давать электричество. Вот, в принципе, такая история. А здесь для того, чтобы это получить, мы берём, допустим, нейтроны, заставляем их с чем-то взаимодействовать, и эти нейтроны отдают энергию. Берём те излучения, которые можно заставить как-то что-то крутить, вертеть, и заставляем это делать. Но основная проблема пока не в том, что мы не знаем, как перейти от свободной энергии, выделяемой при этом процессе, к энергии, которую мы можем использовать. А проблема в том, что на этом, казалось бы, элементарном простом пути есть множество фундаментальных ограничений. Вот мы и подходим логически к тому моменту, когда у нас есть некоторая технология. Технология вроде как работает, физика её не запрещает, она эффективная, она повторяет то, что происходит на далёких звёздах. Она повторяет, по сути, Солнце. Она повторяет то, что, если смотрели Человека-паука, когда там этот товарищ развлекается, я говорю про классического Человека-паука, не про переделки. 02:12 Speaker A Переделки я не смотрел. Вот эта сила Солнца в моих руках, когда у него крыша поехала. Вот примерно такая история. По сути, мы имеем технологию, которая позволяет на Земле получить силу Солнца. 02:29 Speaker A Но на какой чёрт нам сила Солнца? Если для того, чтобы она работала, нам нужно использовать три силы Солнца. У нас уравнение никогда не сходится, и коммерческого интереса к этому никогда не будет. По крайней мере, в том виде, в котором оно есть. Теперь давайте по-умному назовём те ограничения, которые мы, в принципе, уже проговорили. 02:43 Speaker A Просто вы будете знать, как это называется на научном языке. Вы будете знать, как эти моменты обозначаются. 02:56 Speaker A Первый момент — это условия Лоусона. Мы уже косвенно затронули момент, что для того, чтобы процесс шёл, нам нужно, чтобы было чему реагировать. У нас получается интересная картина. При тех способах, которые используются, при тех вариантах нагрева, которые есть, у нас плазма получается неравномерная. То есть свободные ядра с доста 03:14 Speaker A невероятных температур, догреваем до плазмы, где у нас остаются, собственно говоря, свободные электроны и где у нас остаются ионы. Когда вещество развалилось такого состояния, когда есть ядра и когда есть электроны, нам остаётся решить на такую сложную задачу. 03:28 Speaker A Нам нужно взять ядра, которые летают в этой плазме, и эти ядра лбами столкнуть, чтобы проявилось сильное взаимодействие. 03:35 Speaker A Для решения этой проблемы используется тоже довольно простой подход. У нас у ядер, как вы поняли, есть заряд. А мы помним, что если есть какой-то электрический заряд, то эта штука управляемо, и даже простыми магнитами мы, в принципе, на это можем 03:50 Speaker A воздействовать. Учёные пошли как раз таким путём: зачем ломать себе голову? Зачем что-то сильно придумывать, если мы можем с помощью магнитного поля влиять на положение тех ядер, которые есть в плазме? И вот получается, что мы берём плазму, которая у нас образовалась в 04:04 Speaker A результате невероятного нагрева. Эту плазму каким-то образом пытаемся передвигать. В данном случае мы её передвигаем с помощью магнитного поля. 04:12 Speaker A Это магнитное поле заставляет ядр оказываться близко друг с другом. И в какой-то момент при каких-то определённых условиях, кстати говоря, далеко не всегда, это одно из принципиальных ограничений, происходит слияние ядер во что-то новое. В итоге дайтерии третий просто превращаются в 04:28 Speaker A новый элемент, в новое ядро. Образуется гелий, образуется свободный нейтрон и выделяется энергия. Стоит отметить, что энергия выделяется не сразу в виде температуры, как почему-то многим кажется, как многие думают, а энергия выделяется как раз-таки в виде свободных частиц. То есть та огромная кинетическая 04:46 Speaker A энергия, которая у нас была, заставила образоваться новое ядро, а заодно выбросила свободную частицу. И произошло излучение разных видов, которые мы тоже можем использовать. Как, в принципе, снять эту энергию? Вот у нас произошла такая реакция слияния, полетели нейтроны и вот какие-то виды разных излучений, 05:04 Speaker A там рентгеновское ещё какое-то. Непосредственно им воспользоваться не получится. Для того, чтобы превратить это в ту энергию, которую мы можем пощупать, питать и использовать для зарядки телефона, для зарядки электровелосипеда и для зарядки чего угодно, нам нужен какой-то вот переходной момент. Это примерно то же 05:22 Speaker A самое, что при сжигании, допустим, там, угля, мы не можем эту энергию просто взять и использовать для заряда телефона. Хотя там, конечно, есть разные технологии, но самый простой способ - это сделать котёл с водой, который будет кипеть и крутить турбину своим парам. 05:36 Speaker A Эта турбина будет крутить Динамо, а Динамо будет давать электричество. Вот, в принципе, такая история. А здесь для того, чтобы это получить, мы берём, допустим, нейтроны, заставляем их с чем-то взаимодействовать, и эти нейтроны отдают энергию. Берём те излучения, которые можно заставить как-то что-то 05:51 Speaker A крутить, вертеть, и заставляем это делать. Но основная проблема пока не в том, что мы не знаем, как перейти от свободной энергии, выделяемой при этом процессе к энергии, которую мы можем использовать. А проблема в том, что на этом, казалось бы, элементарном простом 06:05 Speaker A пути есть множество фундаментальных ограничений. Вот мы и подходим логически к тому моменту, когда у нас есть некоторая технология. Технология вроде как работает, физика её не запрещает, она эффективная, она повторяет то, что происходит на далёких звёздах. Она повторяет, по сути, солнце. Она 06:22 Speaker A повторяет то, что вот если смотрели Человека-паука, когда там этот товарищ развлекается, я говорю про классического Человека-паука, не про переделки. 06:30 Speaker A Переделки я не смотрел. Вот эта вот сила солнца в моих руках, когда у него крыша поехала. Вот примерно такая история. По сути, мы имеем технологию, которая позволяет на Земле получить силу солнца. 06:41 Speaker A Но на какой чёрт нам силу солнца? Ес для того, чтобы она работала, нам нужно использовать три силы солнца. У нас уравнение никогда не сходится, и коммерческого интереса к этому никогда не будет. По крайней мере, в том виде, в 06:54 Speaker A котором оно есть. Теперь давайте по-умному назовём те ограничения, которые мы, в принципе, уже проговорили. 06:59 Speaker A Просто вы будете знать, как это называется на научном языке. Вы будете знать, как эти моменты обозначаются. 07:06 Speaker A Первый момент - это условия Лоусона. Мы уже коственно затронули момент, что для того, чтобы процесс шёл, нам нужно, чтобы было чему реагировать. У нас получается интересная картина. При тех способах, которые используются, при тех вариантах нагрева, которые есть, у нас 07:20 Speaker A плазма получается неравномерная. То есть свободные ядра с достаточной энергией распределены не то чтобы сильно равномерно. Повторю ещё раз слово равномерно, потому что лучше него я сюда слово не подберу. Когда мы видим такую ситуацию, мы понимаем, что нужно каким-то образом достичь какой-то 07:38 Speaker A гомогенности структуры. На практике же мы имеем ситуацию, когда один элемент имеет большую энергию, большую температуру, а другой элемент низкую энергию. Поскольку управлять системой не то чтобы сильно просто, поскольку мы не можем взять какую-нибудь там линейку и подтолкнуть нужное ядро друг другу, нам 07:55 Speaker A нужно иметь один хороший вариант. Нам нужно иметь хорошую гомогенность. Нам нужно иметь равномерное распределение плазмы внутри себя. Нужно, чтобы энергия всех частиц была примерно одинаковая и примерно высокая. Тогда процессу идти намного легче. А ещё из всего этого совершенно логично следует, и вы, 08:13 Speaker A наверное, догадались, что нужно обеспечить правильное время удержания для того, чтобы частицы смогли друг с другом вступить в реакцию синтеза. В общем-то, всё это описывает условия Лоусона. И, в общем-то, это условие является ключевым для всего тормоя. В конечном итоге условия Уолусона можно 08:28 Speaker A сформулировать как достаточное количество ядер должно долгое время, нужное лучше сказать время, удерживаться вместе, чтобы плазма за это время не успела остыть и плазма за это время не успела разлететься в разные стороны. Это является залогом существования термоядерного синтеза. И 08:45 Speaker A вот момент важный. Вот вы когда слышите: "Успел остыть" и так далее, и так далее, у вас, наверное, возникают какие-то аналогии из реальной жизни. Вы думаете, не знаю, там, ну, сварил яйцо, например, пускай так примитивная такая логика будет, но я думаю, это полезно. Вот 08:59 Speaker A сварили вы яйцо, и вы трогаете там яйцо, когда достали из кастрюли, из, хотел сказать, из варилки, что-то у меня замкнуло. [тяжело вздыхает] Достали вы яйцо из кастрюли, оно горячее, и оно руку обжигает. Вы его положили, если в холодную воду его не опускать, через 3 09:15 Speaker A минуты вы подошли, взяли его опять в руку, и оно опять обжигает. И вы думаете, что, а, ну, блин, горячая же. И вот эта логика распространяется на плазму. Но вы не задумываетесь о том, что на самом деле система переходит в 09:26 Speaker A более вероятное состояние значительно быстрее, чем вам это кажется. И даже то яйцо, которое вы трогаете, на самом деле за там 3 минуты остывает со 100° до 97°. 09:37 Speaker A Вот в случае плазмы это чрезвычайно критично. И сам факт того, что у нас есть огромная температура, никак не помогает нам таким образом управлять этой системой. Это нужно держать в голове, потому что такие моменты и в комментариях много где ещё мне 09:52 Speaker A попадались, что ну как, ну мы же разогрели, до огромной температуры, мы же получили плазму. А вот знаете, плазма так как-то перещёлкивается в голове у людей, и плазма представляется как, да, новое агрегатное состояние вещества и как состояние, которое уже достигнуто. 10:06 Speaker A То есть высокотемпературная плазма и низкотемпературная плазма в этом понимании не различается. Вот как раз тот критерий, который мы обозначили, рассказывает нам о том, что плазма отличается и о том, что буквально миллисекунд способны на это повлиять. На самом деле звучит просто, но вот это вот 10:22 Speaker A условие уже само по себе чрезвычайно сложное. Чтобы понять, почему она сложная, просто представьте, как всё это управляется. Представьте, что нам нужно вытащить, грубо говоря, какое-то одно ядро. На практике так не делается. На практике используется группа ядер, но всё равно нам нужно взять какое-то ядро 10:36 Speaker A свободное, взять другое ядро, каким-то образом их приблизить, преодолеть огромные силы, эти силы электростатического отталкивания преодолевать не так-то просто и не так-то линейно всё это делается. И потом вообще всё это соединить ещё и в нужном количестве, и ещё и в нужной среде. 10:52 Speaker A Следующий момент - это потеря энергии. И, в принципе, это тоже логично следует из всего, что мы с вами обсудили. Но ситуация выглядит гораздо более ужасной. 11:01 Speaker A Если понять, что термоят он, [смех] опять скажу, больше тратит, чем он производит. Вообще, какой идеальный режим нам нужен? Нам нужно выйти на так называемый альфанагрев. Это процесс, когда термоядерный реактор начинает поддерживать температуру на нужном уровне самостоятельно. Если альфанагрева 11:19 Speaker A не происходят, то мы имеем дело с регулярной постоянной ежесекундной растратой энергии. Тут ещё раз поспешу опровергнуть распространённое мнение, что если у нас сосиска не касается [смех] стенок кастрюли, то сосиска не остывает. Ну как мы представляем? Мы себе представляем, точнее, не мы все, но 11:37 Speaker A те, кто вот, возможно, это впервые слышит, те, кто только пытаются разобраться в теме, мы себе представляем, что если есть воздушный барьер, то энергия не отдаётся. Мы представляем себе трмоядерный реактор, вспоминаем, что это, как правило, такомаки. Представляем, что в этих 11:52 Speaker A такомаках плазма удерживается магнитным полем. И эта плазма не касается стенок. Более того, очевидно, что если бы плазма коснулась стенок, то тормоядерный реактор бы превратился сразу, наверное, в парли во что-то такое. Потому многим кажется, что если у нас процесс вот 12:08 Speaker A такой вот замкнутый, закрытый и изолированный, то энергия отдаваться не будет. Опять тот же самый пример, когда мы сосиску как будто подвесили внутри кастрюли. Стенки не взаимодействуют, теппроводности нет, потому сосиска остывает значительно дольше. Кстати, там можно пошутить на тему того, что 12:26 Speaker A современные сосиски оставают за счёт [смех] испускания гаммы лучей. Но я не знаю, насколько это удачная шутка, и надеюсь, что это только шутка. И потому, когда вы видите такой якобы изолированный процесс, у вас в голове не укладывается, что на самом деле энергия 12:39 Speaker A расходуется очень быстро. И расход энергии - это огромная проблема. Именно невозможность достигнуть стабильного эффекта альфанагрева у нас приводит к тому, что процесс чрезвычайно сложный. И вот это вот одна из базовых вещей, которые нужно понять. То есть в идеальном случае нам нужно довести 13:00 Speaker A реактор до такого состояния, чтобы получилось нечто типа цепной реакции, чтобы плазма постоянно горела, зажигала другие элементы, другие элементы сами переходили в высокое энергетическое состояние. И это очень сложно. Впрочем, учёные заявляют, что относительно недавно такой процесс был, ну, как он 13:17 Speaker A был получен значительно раньше, но он вышел на стабильные показатели. Насколько правда, судить не берусь, но с учётом того, что успешной технологии пока нет, скорее всего, это где-то на уровне, что одна частица передала энергию другой частице, произошло что-то типа цепной реакции, и эти частицы 13:31 Speaker A начали отдавать энергию вместе. Мне кажется, технология пока где-то на таком уровне. Мы, в принципе, уже затронули тот момент, что энергия у нас выделяется в виде нейтронов, в виде быстрых нейтронов. И мы, в общем-то, уже сказали, что материалы, которые 13:45 Speaker A используются для производства таких агрегатов, ну, скажем так, не совсем-таки простые. И даже учём того, что не будем сейчас лезть туда в детали, но даже с учётом того, что используются специальные материалы, скажу такое красивое слово, понятное, которое сразу всё объединяет и не заставляет ни о чём 14:00 Speaker A рассказывать подробно. Но вот эти специальные материалы я штуч подробно, если вам это интересно. Ну, пишите в комментариях разберёмся распишем. 14:08 Speaker A Может быть, даже про это отдельный ролик сделаем, если много лайков соберёт такой комментарий. Но вернёмся к сути. А суть простая. Даже те материалы, которые там используются, они не способны выдерживать долгое время вот это вот нейтронное излучение. Даже несмотря на 14:22 Speaker A то, что плазма удерживается с помощью мощных магнитных полей, мы не можем эту плазму заставить работать без повреждения окружения. Всё равно всё это летит. Всё равно эти материалы, из которых всё сделано, подвержены воздействию, по сути, сильной радиации. 14:39 Speaker A Хотя это и нейтронное излучение, но суть-то там радиоактивная. И вот мы имеем ситуацию, что у нас реактор долго не может проработать. В принципе, для лабораторных экспериментов это небольшая проблема, но это большая проблема, когда мы будем говорить про реальное 14:55 Speaker A использование системы. И если у нас реактор в лаборатории проработает неделю, в принципе, нам этого достаточно. если у нас будет на какой-нибудь электростанции реактор работать неделю, но этого маловато. Плюс сам по себе факт того, что нейтроны разлетаются. Нейтроны, как мы помним, 15:10 Speaker A довольно сложно остановить. Нейтроны страшны, опасны тем, что они нейтральные. И для того, чтобы они в чём-то завязли, нужно использовать очень сложные материалы. На практике нейтронное излучение поглощается чем-то, ну, пожалуй, типа каких-нибудь толстых слоёв чугуна. Может быть, там в воде оно 15:26 Speaker A завязнят, но так или иначе поймать, например, альфа-частицу значительно проще, чем поймать нейтронное излучение. Поэтому это нужно учитывать, это нужно понимать и понимать, что материал, который мы используем, пока не очень хорошо подходит для того, чтобы постоянно работать с нейтронными 15:43 Speaker A излучениями, даже чём того, что никаких касаний стенок нет. Что очевидно из практики и очевидно из того, что реактор моментально не испаряется, даже исходя из того, что нет никаких прямых контактов, вот это вот всё играет большую и сложную роль. Следующего 16:00 Speaker A момента мы тоже уже косвенно коснулись. И он связан с третьевым парадоксом. Парадокс в том, что откуда, по-вашему, берётся третий? Ну, во многом стараются сделать так, чтобы этот третий появлялся сразу внутри реактора. У нас же есть, как мы уже сказали, сила солнца в наших 16:14 Speaker A руках. Поэтому для того, чтобы получить элемент, который сложно раздобыть в реальности, нам достаточно правильным образом построить технический процесс. 16:23 Speaker A Но если вот таким образом не построить, топлива у нас будет недостаточно даже для лабораторных экспериментов. То есть те элементы, которые у нас есть, должны воспроизводиться в процессе работы Такомака. [тяжело вздыхает] На практики это довольно сложная проблема. Ну и, 16:40 Speaker A пожалуй, самое главное, часто, когда эти разговоры ведутся, часто, когда там учёные спорят, часто, когда это вытекает в популярную науку, возникает один интересный момент. Связано он с тем, что берут расчётные цифры и говорят: "Так вот же мы получили, вот у нас 16:53 Speaker A замечательно, вот у нас тормоядерная реакция способна обеспечить себя сама". Но многие забывают, что считать нужно не только ту реакцию, которая проходит в некотором, ну, скажем так, замкнутом объёме, не только внутри самого реактора, а нужно считать расходы, которые требуются для работы самой 17:12 Speaker A системы. Сама вот эта вот электростанция, ну, для того, чтобы тормод работал, рядом нужна хорошая электростанция. Если таковой нет, то запустить это будет невозможно. И не нужно считать отдачу только в том виде, что мы получили энергию, которая превысила энергию, затраченную на 17:28 Speaker A разогрев конкретно, например, плазмы. Нужно считать, что мы при этом ещё запустили магниты, при этом мы сделали подвод охлаждающих жидкостей, при этом мы сделали там, не знаю, обеспечили работу компьютеров, которые рядом стоят, обеспечили всё вот это вот, обеспечили, да, всё буквально обеспечили. Эти все 17:45 Speaker A показатели до сих пор значительно превышают те показатели, которые у нас есть для полученной полезной энергии. 17:52 Speaker A Возможно, прослушав всё это, вы сейчас скажете, что, ну, как же так, эти проблемы обсуждались ещё на заре развития тормояда. Зачем сейчас к нему возвращаться? Зачем ты нам всё это рассказываешь? Почему это вообще важно и почему про трмоят вообще заговорили, 18:06 Speaker A если по сути восныне там, если по сути наука с мёртвой точки не сдвинулась? Если по сути все проблемы, которые мы обсудили, соответствуют тем проблемам, которые появлялись в процессе изучения тормоядерного синтеза и если, ну, в общем-то, ничего не изменилось. На самом 18:22 Speaker A деле кое-что всё-таки изменилось. И на самом деле это кое-что даёт надежду на возможность осуществить долгожданный термоядерный синтез и получить бесконечную энергию. Ну как бесконечную, конечно, в рамках обычной физики ничего бесконечного не бывает. Это вам не пределы вселенной, с которыми ничего 18:38 Speaker A непонятно. А в рамках обычного какого-то источника энергии, конечно, про бесконечность говорить не получится. Получить очень эффективный, очень удобный, очень простой источник энергии, это да. Но сейчас довольно интересное время. Оно интересное, потому что, в принципе, сходится несколько важных условий. Одно из главных условий - это 18:58 Speaker A что энергии стало необходимо больше. Энергия стала необходимо больше по той причине, что, ну, появились там в случае вот компьютеров, в случае развития технологий, появились там эти преслоутые нейросети, появились огромные дата-центры. Всё это требует энергии. 19:14 Speaker A Эту энергию надо где-то взять. Если эту энергию брать стандартными методами, то будет либо истощение запасов каких-то там полезных ископаемых или чего-то, или будет процесс неконтролируемый, который будет выделять огромное количество отходов, которые будет выделять огромное количество грязи. И с этой грязью будет 19:31 Speaker A сложно работать. То есть сейчас энергия по сути нужна, нужно заниматься какими-то там компьютерными делами и разработками, а этой энергии в простом виде нет или её уже не хватает. И никакая энергосберегающая технология не позволит нам получить нужное количество вот этого вот, ну, наверное, скажем, 19:51 Speaker A дебита энергии, который можно пустить, например, в развитие дата-центра. Это главная проблема, которая заставляет про это думать. Следующий момент. Всё-таки наука не стоит на месте. Если даже смотреть на стандартную технологию, у нас появляются новые способы решения проблемы. Например, недавно исследование 20:08 Speaker A про высокотемпературные сверхпроводимые элементы, про сверхпроводимость при высоких температурах. Ну, как в высоких температурах, там цифры, конечно, в отрицательном диапазоне, но всё равно. 20:19 Speaker A Так вот это вот позволяет задуматься о том, что мы можем получить новые классы, новые типы магнитов, и такая работа уже ведётся. [тяжело вздыхает] То есть, по сути, мы получаем магнит, который в обычном случае, ну, как работает магнит, там технологий-то не так много. Либо мы 20:34 Speaker A получаем магнит управляемый, либо мы получаем магнит постоянный. Но во всех случаях идея одна. Нам нужно заставить что-то генерировать магнитное поле. Про это ролик был на канале. Я не буду сейчас сильно в это вдаваться. Пожалуй, оставлю ссылочку про магниты. Там можно 20:49 Speaker A всё это выцепить. С помощью сверхпроводимости, которая сейчас вроде как хорошо исследуется, можно получить магниты как минимум меньшего размера. То есть та же самая установка при тех же самых физических процессах, при тех же самых подходах станет более эффективной. 21:05 Speaker A Такомак станет менее энергозатратным и более производительным. Возможно, что рано или поздно у нас эти уровни совпадут и уровень затрат у нас хотя бы сопоставится в долгосрочной перспективе, не в одной минуте работе, а в долгосрочной перспективе с тем, что мы, 21:21 Speaker A собственно говоря, с этого дела получаем. И, конечно же, новые технологии позволяют обеспечить возможность работы с новыми материалами. 21:28 Speaker A То есть тот момент, который связан, например, там, с корпусами или оборудованием, которое необходимо для работы типичного термоядерного реактора, они тоже потихоньку закрываются. И, возможно, там ещё через несколько лет, давайте опять пошутим про 10 лет, как говорят термоядерщики, давайте пошутим про то, что тормоядерный 21:45 Speaker A синтез будет через 50 лет. Но вот сейчас появляется надежда, что новые материалы, которые заявлены, могут благополучно и хорошо повлиять на возможность усовершенствовать установку. Есть и ещё один важный момент, с учём того, что у нас появились суперкомпьютеры, появились, ну, скажем так, гораздо в 22:03 Speaker A более широком доступе, появились разные нейронные сети, появились зачатки искусственного интеллекта и появилась возможность обрабатывать огромное количество информации. У нас есть надежда, что мы можем создать более эффективные модели плазмы. Эти более эффективные модели плазмы могут проявить какую-нибудь маленькую зацепку, которую 22:21 Speaker A раньше мы и не замечали, про которую раньше мы и не думали. Но с помощью этой маленькой малюсненькой зацепки мы можем научиться более эффективно управлять плазмой. Таким образом, возможно, мы критерии Лоусона сможем как-то под нас нужным образом подогнать. Возможно, 22:37 Speaker A просто незначительное изменение способа воздействия позволит нам говорить про гораздо более эффективное влияние на плазму. А это будет говорить о том, что мы получим плазму нужной плотности, получим плазму с нужным с нужной концентрацией тех самых ядер, которые вступают термоядерный синтез, и с 22:56 Speaker A нужными характеристиками по возможности взаимодействия разных ядер внутри этого внутри этой субстанции. Это не исключено, потому что если проанализировать вообще ход современной науки вы наверное ужаснётесь. 23:10 Speaker A По сути, сегодня очень многие научные открытия строятся на том, что мы перерабатываем то, что уже было сделано. 23:15 Speaker A Ну, пожалуй, это типичный научный путь. Ничего там плохого нет. Но если вы посмотрите, например, на то, как совершенствуется современный автомобиль, а что в современном автомобиле, если брать там двигатель внутреннего возгорания, вообще изменилось относительно того, что когда-то сделано было в первом автомобиле? Да, по сути, 23:31 Speaker A ничего. То же самое использование энергии, которое выделяется при сгорании топлива. Те же самые газовые процессы, те же самые четыре такта. То же самое, что было там сколько это лет назад тоже, наверное, там, ну, лет 120, наверное, уже прошло, не меньше. И вот с тех пор 23:47 Speaker A просто процесс обтачивается, простите за слово, вылизывается, адаптируется и совершенствуется. И потому вот я с машинами ковыряюсь не очень. Вот у меня мопедов много. И, допустим, какой-нибудь там мопед Верховина, ну, несопоставим при тех же объёмах двигателя с каким-нибуд мопедом, даже с китайской 24:05 Speaker A Альф. И хотя у современной китайской техники проблем тоже хватает, но говорить про эффективность, наверное, не приходится. И что по сути изменилось? 24:13 Speaker A Да, ничего по сути не изменилось. Опустим, что там один двухтактный, другой четырёхтактный. Смысл тот же. 24:18 Speaker A Также возьмём современный автомобиль. Что там? Ну, добавились эффективные системы управления. Карбюратор заменился инжектором. Инжектор что может? Инжектор может подстраиваться. Инжектор может подстраиваться под тип топлива с помощью управляющей программы. Инжектор может подстраиваться под условия вождения и много чего другого он 24:36 Speaker A может делать. И всё это вот такие вот мелкие доработки. Вот так вот по грамму, по крупице, по точечке мы получаем вместо корыта, который может ехать прямо и то только в тёплый солнечный день, мы получаем довольно эффективный и современный автомобиль, который является 24:52 Speaker A в какой-то степени чудом техники. Вот примерно такая же система и тут работает. Мы берём известный процесс, обрабатываем те моменты, которые мы не могли раньше обработать, и получаем хороший эффект. Это можно сопоставить и с тем, что происходит в мире 25:06 Speaker A компьютеров. Вот видео сейчас записывается. Если раньше мне, чтобы создать эффект Баке, требовалась хорошая оптика или очень производительный компьютер, который позволял это обработать, сейчас это делает нейронка, которая встроена в телефон. Хорошо или плохо, это вопрос уже десятый, но суть 25:23 Speaker A одна: ничего нового не появилось, дорабатывается старое. Я так долго к этому подвожу, потому что я хочу для вас выделить важность мельчайших, малейших изменений. Вот точно так же, если мы сможем управлять плазмой эффективно, возможно, мы возьмём и снизим порог той 25:38 Speaker A энергии, которая нужна для этого, например, на 30%. И таким образом уйдём из минуса утокомака в плюс утокомака. 25:47 Speaker A Возможно, поэтому из всего цивилизованного мира приходят нам так или иначе новости о каких-то успехах термоядерного синтеза. Возможно, если всё это наложить на реальные испытания, мы получим эффект, что всё заработало. 25:59 Speaker A Мы получим эффект, что всё круто. И я вот сейчас нарежу какие-то статьи из рецензируемых изданий, ну, хотя бы там парочку скриншотов приведу вам на экран, и вы посмотрите про те успехи, которые заявлены. Впрочем, даже там отмечено, что пока говорить про коммерциализацию 26:15 Speaker A рано и говорить про то, что мы завтра получим тормоядерную батарейку для своего телефона, наверное, точно не приходится. Но тем не менее процесс идёт. Процесс сдвинулся с мёртвой точки и лёд тронулся. 26:27 Speaker A Вы знаете, откуда это цитата? Надеюсь, что вы знаете, откуда эта цитата. Если нет, посмотрите этот фильм. К сожалению, он становится всё более актуальным. Ещё будет полезно нам сделать то, что я частенько делаю в своих видео. Кстати, если вы до сих пор не подписаны на 26:39 Speaker A канал то пожалуйста подпишитесь потому что мы с вами частенько разбиваем те мифы, которые есть в популярной науке. Я сам от них очень сильно устал. 26:46 Speaker A И вот один из мифов популярной науки. Один из мифов, которые транслируются в разных, даже иногда, скажем так, авторитетных изданиях, заключается в том, что заголовок про термоядерный синтез формулируется так: учёные нашли способ обойти фундаментальные запреты физики и получить эффективный 27:05 Speaker A термоядерный синтез. Нет, друзья мои, учёные не нашли способа обойти фундаментальные запреты физики. Учёные ничего в эту сторону не делали. Никаких фундаментальных запретов физики там даже и нет. Вот что важно. Нет такого принципа физики, который говорит о том, что термоядерный синтез недостижим. Нет 27:22 Speaker A такого принципа физики, который делает технологию, про которую мы сейчас беседуем, невозможной. Есть множество мелких моментов, которые делают эту технологию неэффективной, нерелевантной и не подходящей для постоянного использования. А каких-то там фундаментальных пределов, фундаментальных ограничений, какого-то фундаментального барьера тут нет. Всё, 27:41 Speaker A что пишется в таких статьях, пожалуй, можно дальше и не читать. Самое обидное, что нету никакого предела, который не позволил бы сделать процесс эффективным и энергетически выгодным. Так тогда какой же главный барьер термоядерного синтеза сегодня? Почему у нас нет 27:55 Speaker A солнца, которое светило бы нам прямо с Земли? Кстати, наверное, тоже не лучший сценарий, но но если бы такое было, мы могли бы использовать дромовую энергию. 28:05 Speaker A Главная проблема здесь в том, что складывается множество мелких факторов, которые заставляют вроде как простую технологию становиться нереальной. Вот знаете, как формируется настроение плохое, например? Вот, не знаю, поехали вы кататься на велосипеде, там въехали в собачье уж простите, нет у вас 28:21 Speaker A там крыльев, это там на рюкзак прилетел или вот что-то такое ещё дождик пошёл ещё там потом ещё колесо прокололи. И вот вроде много маленьких незначительных факторов, которые приводят к тому, что вы, ну, просто начинаете кипеть. И вот примерно так же работает тормовоядерный 28:39 Speaker A синтез. Нет, там про велосипед, про собачьи всякие гадости, это совсем из другой серии, но суть такая: термоядерный синтез не запрещён на фундаментальном уровне и не имеет никаких ограничений на фундаментальном уровне, но мы всегда теряем по крупице. 28:54 Speaker A И вот это и есть главное ограничение самого процесса, главное ограничение всей проблемы, которую мы обсуждаем. На этой прекрасной ноте позвольте откланяться и сказать, что если вы до сих пор не подписаны на канал, то обязательно подпишитесь. Если вы не 29:06 Speaker A поставили до сих пор лайк, то обязательно сделайте это, потому что для вас это не сложно, а для меня это очень полезно, и это позволяет развиваться канала. А вы ведь хотите, чтобы я делал больше видео? Надеюсь, что да. 29:17 Speaker A Проголосуйте за это лайком. И что ещё? Ещё нужно посмотреть ссылочки в описании. Ну а здесь мы беседуем с вами про физику. Делаем это в интересной, понятной, научно популярной форме. Также мы рассматриваем самые разные и сложные теории и пытаемся познавать мир с 29:32 Speaker A помощью физики. Других-то инструментов у нас не так много, а объективный инструмент - это, пожалуй, и есть физика. Потому рекомендую вам почаще заходить на канал. Ну а с вами, как и раньше, был Юрий Трифонов, кандидат технических наук, доцент, автор 29:45 Speaker A множества работ в рецензируемых журналах, изданиях и даже парочке книг. Спасибо, всего вам самого наилучшего и до новых встреч. M. Topics: термоядерный синтез энергия звёзд плазма дейтерий тритий условия Лоусона токамак управляемый термоядерный синтез физика научпоп Учить по этому видео - [Карточки по этому видео](https://sozai.app/ru/tools/ai-flashcard-generator/?from=transcript&id=86898) - [Тест по этому видео](https://sozai.app/ru/tools/quiz-generator/?from=transcript&id=86898) Бесплатно, составлено ИИ по этой расшифровке. Без регистрации. --- This is the markdown twin of https://sozai.app/transcript/what-really-prevents-us-from-igniting-a-star-on-earth/ — the same content, without the markup. Published by SozAI (https://sozai.app). Reuse and quotation are allowed with attribution and a link back. Machine-readable index: https://sozai.app/llms.txt · data API: https://sozai.app/api/