Steven Cowley: Fusion is energy's future

Kääntäjä: Ulla Vainio Oikolukija: Laura Kohta

The key question is, "When are we going to get fusion?"

Avainkysymys on: "Milloin fuusio tulee käyttöömme?"

It's really been a long time since we've known about fusion.

Olemme tienneet fuusiosta jo pitkään.

We've known about fusion since 1920,

Jo 1920,

when Sir Arthur Stanley Eddington

kun Sir Arthur Stanley Eddington

and the British Association for the Advancement of Science

ja British Association for the Advancement of Science

conjectured that that's why the sun shines.

otaksuivat, että se on syy auringon valaisuvoimaan.

I've always been very worried about resource.

Olen aina ollut huolissani resursseista.

I don't know about you, but

En tiedä teistä, mutta

when my mother gave me food,

kun äitini antoi minulle ruokaa,

I always sorted the ones I disliked

erotin ruoan osiin, joista en pitänyt,

from the ones I liked.

ja niihin, joista pidin.

And I ate the disliked ones first,

Söin ensin inhokit,

because the ones you like, you want to save.

koska halusin säilyttää ne, joista pidin.

And as a child you're always worried about resource.

Lapsena on aina huolissaan resursseista.

And once it was sort of explained to me

Kerran minulle selitettiin,

how fast we were using up the world's resources,

miten nopeasti käytämme maapallon luonnonvaroja.

I got very upset,

Järkytyin suuresti,

about as upset as I did when I realized

suunnilleen yhtä paljon kuin silloin,

that the Earth will only last about five billion years

kun tajusin, että aurinko nielee maapallon

before it's swallowed by the sun.

noin viiden miljardin vuoden päästä.

Big events in my life,

Isoja tapahtumia elämässäni,

a strange child.

outo lapsi.

(Laughter)

(Naurua)

Energy, at the moment, is dominated by resource.

Energia on tällä hetkellä luonnonvarojen varassa.

The countries that make a lot of money out of energy

Mailla, jotka tahkoavat rahaa energialla,

have something underneath them.

on jotain maan alla.

Coal-powered industrial revolution in this country --

Hiileen perustuva teollinen vallankumous tässä maassa --

oil, gas, sorry.

öljy, maakaasu, anteeksi.

(Laughter)

(Naurua)

Gas, I'm probably the only person

Maakaasu, olen varmaan ainoa ihminen,

who really enjoys it when Mister Putin

joka on iloinen, kun herra Putin

turns off the gas tap, because my budget goes up.

kääntää kiinni kaasuhanat, koska budjettini kasvaa.

We're really dominated now

Meitä ohjailee tällä hetkellä

by those things that we're using up faster and faster and faster.

kaikki nuo luonnonvarat, joita käytämme loppuun yhä nopeammin.

And as we try to lift billions of people out of poverty

Kun yritämme nostaa miljardeja ihmisiä köyhyydestä

in the Third World, in the developing world,

kolmannessa maailmassa, kehitysmaissa,

we're using energy faster and faster.

käytämme energiaa yhä nopeammin.

And those resources are going away.

Ja nuo luonnonvarat katoavat.

And the way we'll make energy in the future

Tulevaisuudessa tulemme tekemään energiaa,

is not from resource,

emme luonnonvaroista,

it's really from knowledge.

vaan tiedosta.

If you look 50 years into the future,

Jos katsotaan 50 vuotta tulevaisuuteen,

the way we probably will be making energy

tulemme todennäköisesti tuottamaan energiaa

is probably one of these three,

jollain näistä kolmesta tavasta,

with some wind, with some other things,

tuulella, tai muilla tavoin,

but these are going to be the base load energy drivers.

mutta nämä tulevat olemaan perusenergian tuottotavat.

Solar can do it, and we certainly have to develop solar.

Aurinkovoimalla se onnistuu, ja meidän tulee todella kehittää aurinkovoimaa.

But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar

Mutta meidän tulee oppia paljon ennen kuin voimme tehdä aurinkovoimasta

the base load energy supply for the world.

perusenergian lähteen koko maailmalle.

Fission.

Fissio.

Our government is going to put in six new nuclear power stations.

Hallituksemme aikoo rakentaa kuusi uutta ydinvoimalaa.

They're going to put in six new nuclear power stations,

Kuusi uutta ydinvoimalaa,

and probably more after that.

ja luultavasti lisää sen jälkeen.

China is building nuclear power stations. Everybody is.

Kiina rakentaa ydinvoimaloita. Kaikki rakentavat.

Because they know that that is one sure way

Koska he tietävät, että se on yksi varma tapa

to do carbon-free energy.

tuottaa energiaa ilman hiilidioksidipäästöjä.

But if you wanted to know what the perfect energy source is,

Mutta jos haluatte tietää, mikä on täydellinen energian lähde,

the perfect energy source is one

täydellinen energian lähde on sellainen,

that doesn't take up much space,

joka ei vie paljon tilaa,

has a virtually inexhaustible supply,

jonka raaka-aine ei lopu käytännössä koskaan,

is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere,

joka on turvallista, ei tuota hiilidioksidipäästöjä,

doesn't leave any long-lived radioactive waste:

ei jätä jälkeensä pitkäikäistä radioaktiivista jätettä:

it's fusion.

se on fuusio.

But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases.

Mutta kuten aina, siinä on koukku.

Fusion is very hard to do.

Fuusio on hyvin vaikea saada aikaan.

We've been trying for 50 years.

Olemme yrittäneet sitä 50 vuotta.

Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics.

Mitä on fuusio? Tässä tulee ydinfysiikkaa.

And sorry about that, but this is what turns me on.

Anteeksi, mutta tämä saa minut kiihottumaan.

(Laughter)

(Naurua)

I was a strange child.

Olin outo lapsi.

Nuclear energy comes for a simple reason.

Ydinenergian syntymiselle on yksinkertainen syy.

The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table.

Kaikista stabiilein ydin on raudalla, keskellä jaksollista järjestelmää.

It's a medium-sized nucleus.

Se on keskikokoinen ydin.

And you want to go towards iron if you want to get energy.

Energiaa saadakseen on liikuttava rautaa kohti.

So, uranium, which is very big, wants to split.

Joten uraani, joka on todella iso, haluaa haljeta.

But small atoms want to join together,

Mutta pienet atomit haluavat liittyä yhteen,

small nuclei want to join together

ne haluavat liittyä

to make bigger ones to go towards iron.

muodostamaan isompia ytimiä kohti rautaa.

And you can get energy out this way.

Ja sillä tavoin saadaan ulos energiaa.

And indeed that's exactly what stars do.

Niin käy tähdissä.

In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium

Tähtien keskellä vety yhtyy muodostaakseen heliumia,

and then helium together to make carbon,

ja helium yhtyy hiileksi,

to make oxygen, all the things that you're made of

hapeksi, kaikki alkuaineet,

are made in the middle of stars.

joista meidät on tehty, ovat syntyneet tähdissä.

But it's a hard process to do

Mutta se on hankalaa,

because, as you know, the middle of a star is quite hot,

koska kuten tiedätte, tähdet ovat melko kuumia,

almost by definition.

suorastaan määritelmän mukaan.

And there is one reaction

On yksi reaktio,

that's probably the easiest fusion reaction to do.

joka on ehkä helpoin fuusioreaktio tuottaa.

It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen:

Se tapahtuu kahdella vedyn isotoopilla:

deuterium, which is heavy hydrogen,

deuterium, raskas vety,

which you can get from seawater,

jota saa merivedestä,

and tritium which is super-heavy hydrogen.

ja tritium, joka on superraskas vety.

These two nuclei, when they're far apart, are charged.

Nämä kaksi ydintä, ollessaan kaukana toisistaan, ovat sähköisesti varattuja.

And you push them together and they repel.

Jos niitä työntää toisiaan kohti, ne hylkivät toisiaan.

But when you get them close enough,

Mutta jos ne saa tarpeeksi lähelle,

something called the strong force starts to act

vahva vuorovaikutus alkaa vaikuttaa

and pulls them together.

ja vetää ne yhteen.

So, most of the time they repel.

Suurimman osan aikaa ne hylkivät toisiaan.

You get them closer and closer and closer and then at some point

Ne saadaan yhä lähemmäs toisiaan,

the strong force grips them together.

kunnes jossain vaiheessa vahva voima vetää ne yhteen.

For a moment they become helium 5,

Hetkeksi muodostuu helium-5-ydin,

because they've got five particles inside them.

koska siinä on viisi alkeishiukkasta.

So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together

Deuterium ja tritium yhtyy

makes helium 5.

ja syntyy helium-5.

Helium splits out, and a neutron comes out

Helium halkeaa, ja neutroni karkaa,

and lots of energy comes out.

ja sen lisäksi paljon energiaa.

If you can get something to about 150 million degrees,

Jos saa lämpötilan noin 150 miljoonaan asteeseen,

things will be rattling around so fast

asiat alkavat täristä niin nopeasti,

that every time they collide in just the right configuration,

että joka kerta, kun ne törmäävät oikealla tavalla,

this will happen, and it will release energy.

tapahtuu niin ja vapautuu energiaa.

And that energy is what powers fusion.

Ja se energia ylläpitää fuusiota.

And it's this reaction that we want to do.

Tähän reaktioon pyrimme.

There is one trickiness about this reaction.

Siinä on yksi hankaluus.

Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees,

Ensinnäkin, pitää saada aikaan 150 miljoonan asteen lämpötila,

but there is a trickiness about the reaction yet.

mutta reaktiossa on vielä yksi pulma.

It's pretty hot.

Se on melko kuuma.

The trickiness about the reaction is that

Pulma on se, että

tritium doesn't exist in nature.

tritiumia ei esiinny luonnossa.

You have to make it from something else.

Se täytyy tehdä.

And you make if from lithium. That reaction at the bottom,

Sitä voi tehdä litiumista. Tuo reaktio alla,

that's lithium 6, plus a neutron,

litium-6 plus neutroni,

will give you more helium, plus tritium.

se antaa lisää heliumia plus tritiumia.

And that's the way you make your tritium.

Siten me teemme tritiumia.

But fortunately, if you can do this fusion reaction,

Onnekkaasti, jos voi tehdä fuusion,

you've got a neutron, so you can make that happen.

saa neutronin, joten se onnistuu.

Now, why the hell would we bother to do this?

Mutta miksi viitsimme tehdä tätä?

This is basically why we would bother to do it.

Tässä se selitetään.

If you just plot how much fuel

Jos piirretään jäljellä olevan

we've got left, in units of

polttoaineen määrä

present world consumption.

nykyisen kulutuksen mukaan.

And as you go across there you see

Nähdään muutama kymmenen vuotta öljyä --

a few tens of years of oil -- the blue line, by the way,

sininen viiva,

is the lowest estimate of existing resources.

on alin arvio olemassa olevista resursseista.

And the yellow line is the most optimistic estimate.

Keltainen viiva on optimistisin arvio.

And as you go across there you will see

Tässä nähdään,

that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years

että jäljellä on muutama kymmenen vuotta,

of fossil fuels left.

ehkä 100 vuotta fossiilisia polttoaineita.

And god knows we don't really want to burn all of it,

Ja voi hyvä jumala, emme tosiaankaan halua niitä polttaa,

because it will make an awful lot of carbon in the air.

koska siitä aiheutuisi hirveät hiilidioksidipäästöt.

And then we get to uranium.

Siirrytään sitten uraaniin.

And with current reactor technology

Nykyisellä reaktoriteknologialla

we really don't have very much uranium.

meillä ei oikeastaan ole kovin paljon uraania.

And we will have to extract uranium from sea water,

Meidän täytyy erottaa uraania merivedestä tulevaisuudessa,

which is the yellow line,

mikä vastaa keltaista viivaa,

to make conventional nuclear power stations

jotta nykyiset ydinvoimalat

actually do very much for us.

voivat jatkaa toimintaansa.

This is a bit shocking, because in fact our government

Se on yllättävää, koska hallituksemme

is relying on that for us to meet Kyoto,

luottaa siihen, että saavutamme Kioton sopimuksen rajat,

and do all those kind of things.

ja teemme kaikenlaista sellaista.

To go any further you would have to have breeder technology.

Tarvittaisiin hyötöreaktoreita.

And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous.

Tarkemmin sanottuna nopeita hyötöreaktoreita. Ja se on aika vaarallista.

The big thing, on the right,

Iso homma oikealla

is the lithium we have in the world.

on luonnon litium.

And lithium is in sea water. That's the yellow line.

Litiumia on merivedessä. Se on keltainen viiva.

And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water.

Meillä on 30 miljoonan vuoden edestä fuusiopolttoainetta merivedessä.

Everybody can get it. That's why we want to do fusion.

Se on kaikkien saatavilla. Siksi haluamme tehdä fuusiota.

Is it cost-competitive?

Onko se kilpailukykyinen hinnaltaan?

We make estimates of what we think it would cost

Olemme arvioineet

to actually make a fusion power plant.

paljonko fuusiovoimalan tekeminen maksaisi.

And we get within about the same price

Ja päädymme suunnilleen samaan hintaan

as current electricity.

kuin nykyinen hinta sähkölle.

So, how would we make it?

Miten me sen tekisimme?

We have to hold something at 150 million degrees.

Meidän täytyy pitää jotain 150 miljoonassa asteessa.

And, in fact, we've done this.

Itse asiassa, olemme tehneet sen.

We hold it with a magnetic field.

Teemme sen magneettikentällä.

And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape,

Aivan tämän toroidaalisen, munkkirinkilän muotoisen laitteen keskellä

right in the middle is 150 million degrees.

on 150 miljoonan asteen lämpötila.

It boils away in the middle at 150 million degrees.

Se kiehuu keskellä 150 miljoonan asteen lämpötilassa.

And in fact we can make fusion happen.

Saamme aikaan fuusion.

And just down the road, this is JET.

Ja aivan tässä lähellä on tämä JET.

It's the only machine in the world that's actually done fusion.

Se on ainoa fuusiota aikaan saanut laite maailmassa.

When people say fusion is 30 years away, and always will be,

Kun ihmiset sanovat, että fuusio on 30 vuoden päässä ja tulee aina olemaan,

I say, "Yeah, but we've actually done it." Right?

sanon: "Joo, mutta mehän olemme jo saaneet sen aikaan."

We can do fusion. In the center of this device

Fuusio on mahdollista. Tämän laitteen keskellä

we made 16 megawatts of fusion power in 1997.

teimme 16 megawattia fuusiovoimaa 1997.

And in 2013 we're going to fire it up again

Vuonna 2013 aiomme käynnistää sen uudelleen

and break all those records.

ja rikkoa kaikki ennätykset.

But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen.

Mutta se ei ole todellista fuusiovoimaa. Saamme vain aikaan fuusioreaktion.

We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor.

Meidän täytyy tehdä siitä fuusioreaktori.

Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth.

Koska haluamme käyttää 30 miljoonaa vuotta fuusiovoimaa maapallolla.

This is the device we're building now.

Tätä laitetta rakennamme parhaillaan.

It gets very expensive to do this research.

Tämän tutkimuksen tekeminen on hyvin kallista.

It turns out you can't do fusion on a table top

Osoittautuu, että fuusiota ei voi tehdä pienessä mittakaavassa

despite all that cold fusion nonsense. Right?

huolimatta kaikesta siitä kylmäfuusiohuuhaasta. Onko selvä?

You can't. You have to do it in a very big device.

Ei vaan voi. Se täytyy tehdä hyvin isossa laitteessa.

More than half the world's population is involved in building this device

Yli puolet maailman väestöstä on mukana tämän laitteen rakentamisessa

in southern France, which is a nice place to put an experiment.

Etelä-Ranskassa, mikä on mukava paikka kokeen rakentamiselle.

Seven nations are involved in building this.

Seitsemän maata on mukana rakentamassa tätä.

It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power.

Se tulee maksamaan 10 miljardia. Tulemme tuottamaan puoli gigawattia fuusiovoimaa.

But that's not electricity yet.

Mutta se ei ole vielä sähköä.

We have to get to this.

Meidän täytyy päästä tähän.

We have to get to a power plant.

Meidän täytyy saada voimala.

We have to start putting electricity on the grid

Meidän täytyy alkaa laittaa sähköä verkkoon

in this very complex technology.

tällä hyvin monimutkaisella teknologialla.

And I'd really like it to happen a lot faster than it is.

Ja haluaisin, että se tapahtuisi nopeammin.

But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.

Mutta tällä hetkellä, voimme kuvitella sen tapahtuvan 2030-luvulla.

I wish this were different. We really need it now.

Kunpa asiat olisivat toisin. Tarvitsemme sitä kipeästi.

We're going to have a problem with power

Meillä tulee olemaan energiaongelma

in the next five years in this country.

seuraavan viiden vuoden aikana tässä maassa.

So 2030 looks like an infinity away.

Joten 2030 on kuin ikuisuuden päässä.

But we can't abandon it now; we have to push forward,

Mutta emme voi hylätä sitä nyt; meidän täytyy jatkaa,

get fusion to happen.

saada aikaan fuusiota.

I wish we had more money, I wish we had more resources.

Toivoisin, että meillä olisi enemmän rahaa ja resursseja.

But this is what we're aiming at,

Mutta tähän tähtäämme,

sometime in the 2030s --

joskus 2030-luvulla,

real electric power from fusion. Thank you very much.

aitoa sähkövoimaa fuusiosta. Kiitos erittäin paljon.

(Applause)

(Aplodeja)