Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Мишель Лаберже: Как синхронизированные удары молотком могут произвести ядерный синтез

388,874 views

2014-04-22 ・ TED


New videos

Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Мишель Лаберже: Как синхронизированные удары молотком могут произвести ядерный синтез

388,874 views ・ 2014-04-22

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Elena Kurdiumova Редактор: Olga Tabunshikova
00:13
Wow, this is bright.
0
13090
2031
Ой, как ярко!
00:15
It must use a lot of power.
1
15121
2991
А сколько энергии на это тратится…
00:18
Well, flying you all in here
2
18112
1492
В общем-то и то, что вы все прилетели сюда
00:19
must have cost a bit of energy too.
3
19604
2448
говорит о некоторых энергетических затратах.
00:22
So the whole planet needs a lot of energy,
4
22052
2918
Итак, нашей планете нужно очень много энергии
00:24
and so far we've been running mostly on fossil fuel.
5
24970
2901
и пока для её получения мы используем преимущественно ископаемое топливо.
00:27
We've been burning gas.
6
27871
2049
Мы жгём газ.
00:29
It's been a good run.
7
29920
1387
И делаем это достаточно успешно.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
31307
2868
Благодаря газу мы многого добились, но нам пора остановиться.
00:34
We can't do that anymore.
9
34175
2154
Мы не можем продолжать жить также и дальше.
00:36
So we are trying different types of energy now,
10
36329
2281
Поэтому сейчас мы исследуем другие типы энергии,
00:38
alternative energy,
11
38610
1214
альтернативный вид энергии,
00:39
but it proved quite difficult to find something
12
39824
2498
но, оказалось, что достаточно тяжело найти что-то,
00:42
that's as convenient and as cost-effective
13
42322
2801
такое же удобное и экономичное,
00:45
as oil, gas and coal.
14
45123
2817
как нефть, газ и уголь.
00:47
My personal favorite is nuclear energy.
15
47940
4090
Лично я выбираю атомную энергию.
00:52
Now, it's very energy-dense,
16
52030
2601
Она даёт очень хорошую мощность при минимальных затратах,
00:54
it produces solid, reliable power,
17
54631
2481
обеспечивает бесперебойный и надёжный источник энергии,
00:57
and it doesn't make any CO2.
18
57112
2383
и не выделяет CO2.
00:59
Now we know of two ways
19
59495
1492
На сегодняшний день нам известны два способа
01:00
of making nuclear energy: fission and fusion.
20
60987
5174
получения атомной энергии: расщепление и синтез.
01:06
Now in fission, you take a big nucleus,
21
66161
2345
Если говорить о расщеплении, то мы берём большое атомное ядро
01:08
you break it in part, in two,
22
68506
1635
и делим его на две части,
01:10
and it makes lots of energy,
23
70141
1547
в результате чего высвобождается огромное количество энергии.
01:11
and this is how the nuclear reactor today works.
24
71688
2213
Так работает современный атомный реактор.
01:13
It works pretty good.
25
73901
1409
Работает достаточно хорошо.
01:15
And then there's fusion.
26
75310
2154
Но существует ещё и синтез.
01:17
Now, I like fusion. Fusion's much better.
27
77464
2406
Синтез мне нравится. Синтез намного лучше.
01:19
So you take two small nuclei,
28
79870
1694
Вы берете два небольших атомных ядра,
01:21
you put it together, and you make helium,
29
81564
2506
соединяете и получаете гелий,
01:24
and that's very nice.
30
84070
1358
что очень хорошо.
01:25
It makes lots of energy.
31
85428
1546
Получается много энергии.
01:26
This is nature's way of producing energy.
32
86974
2600
Это естественный процесс получения энергии.
01:29
The sun and all the stars in the universe
33
89574
2408
Солнце и все остальные звезды во вселенной
01:31
run on fusion.
34
91982
2245
живут именно за счёт синтеза.
01:34
Now, a fusion plant
35
94227
1896
Атомная электростанция, работающая на принципах синтеза,
01:36
would actually be quite cost-effective
36
96123
2315
была бы очень экономичной,
01:38
and it also would be quite safe.
37
98438
1990
а также достаточно безопасной.
01:40
It only produces short term radioactive waste,
38
100428
4433
В процессе её работы выделяются только быстроразлагающиеся радиоактивные отходы,
01:44
and it cannot melt down.
39
104861
2032
и она не может расплавиться.
01:46
Now, the fuel from fusion comes from the ocean.
40
106893
2527
Топливо для синтеза берётся из океана.
01:49
In the ocean, you can extract the fuel
41
109420
1818
Топливо, которое можно извлечь из океана,
01:51
for about one thousandth of a cent
42
111238
1890
стоит около одной тысячной цента
01:53
per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.
43
113128
2331
за киловатт в час. Это очень дёшево.
01:55
And if the whole planet would run on fusion,
44
115459
3388
Если бы вся планета существовала за счёт синтезированной энергии,
01:58
we could extract the fuel from the ocean.
45
118847
1444
и мы бы могли добывать её из океана,
02:00
It would run for billions and billions of years.
46
120291
3264
полученной энергии нам бы хватило на миллиарды и миллиарды лет.
02:03
Now, if fusion is so great, why don't we have it?
47
123555
3772
Но если синтез — это так здорово, почему же мы до сих пор им не пользуемся?
02:07
Where is it?
48
127327
1336
Где он?
02:08
Well, there's always a bit of a catch.
49
128663
1848
Всегда есть одно «но».
02:10
Fusion is really, really hard to do.
50
130511
3238
Синтез очень-очень сложно произвести.
02:13
So the problem is, those two nuclei,
51
133749
2484
Проблема в том, что эти два атомных ядра
02:16
they are both positively charged,
52
136233
1628
имеют положительные заряды,
02:17
so they don't want to fuse.
53
137861
1791
так что они не хотят соединяться.
02:19
They go like this. They go like that.
54
139652
1777
Они двигаются либо так, либо так.
02:21
So in order to make them fuse,
55
141429
964
И, чтобы заставить их встретиться,
02:22
you have to throw them at each other with great speed,
56
142393
2187
нам нужно столкнуть их друг с другом на очень большой скорости.
02:24
and if they have enough speed,
57
144580
913
Если скорость будет достаточной,
02:25
they will go against the repulsion,
58
145493
1834
и они смогут преодолеть силу отталкивания,
02:27
they will touch, and they will make energy.
59
147327
2153
они соприкоснутся и произведут энергию.
02:29
Now, the particle speed
60
149480
2407
Скорость частиц
02:31
is a measure of the temperature.
61
151887
1770
измеряется температурой.
02:33
So the temperature required for fusion
62
153657
1742
Температура, необходимая для синтеза,
02:35
is 150 billion degrees C.
63
155399
3162
равна 150 миллиардов градусов Цельсия.
02:38
This is rather warm,
64
158561
1831
Довольно-таки тепло,
02:40
and this is why fusion is so hard to do.
65
160392
3446
и именно поэтому синтез так тяжело организовать.
02:43
Now, I caught my little fusion bug
66
163838
2025
Я немного помешался на синтезе,
02:45
when I did my Ph.D. here at the University of British Columbia,
67
165863
3670
когда работал над диссертацией здесь, в университете Британской Колумбии,
02:49
and then I got a big job in a laser printer place
68
169533
3052
а потом устроился на очень важную работу в сфере лазерных принтеров,
02:52
making printing for the printing industry.
69
172585
2538
обеспечивал принтерами полиграфическую промышленность.
02:55
I worked there for 10 years,
70
175123
2252
Там я проработал 10 лет,
02:57
and I got a little bit bored,
71
177375
1680
мне стало скучновато, а потом мне
02:59
and then I was 40, and I got a mid-life crisis,
72
179055
2953
исполнилось 40 лет и я оказался в пучине кризиса среднего возраста.
03:02
you know, the usual thing:
73
182008
1633
Ну, вы знаете, как обычно:
03:03
Who am I? What should I do?
74
183641
2459
Кто я? Что дальше делать?
03:06
What should I do? What can I do?
75
186100
2586
Что я должен делать? Что я вообще могу?
03:08
And then I was looking at my good work,
76
188686
2052
И тогда я оглянулся на свою работу,
03:10
and what I was doing is I was cutting the forests
77
190738
2051
и ведь я занимался вырубкой леса
03:12
around here in B.C.
78
192789
1355
здесь, в Британской Колумбии,
03:14
and burying you, all of you,
79
194144
1594
и засыпал всех, всех вас,
03:15
in millions of tons of junk mail.
80
195738
3442
сотней тысяч писем спама.
03:19
Now, that was not very satisfactory.
81
199180
1935
То, что я увидел, не очень-то меня порадовало.
03:21
So some people buy a Porsche.
82
201115
2265
И кто-то на моем месте покупает Порш,
03:23
Others get a mistress.
83
203380
2771
другие заводят любовницу.
03:26
But I've decided to get my bit
84
206151
1674
Но я решил внести свою лепту в решение проблемы глобального потепления
03:27
to solve global warming and make fusion happen.
85
207825
4263
и сделать так, чтобы синтез стал реальностью.
03:32
Now, so the first thing I did
86
212088
1731
Первое, что я сделал —
03:33
is I looked into the literature and I see,
87
213819
2429
проштудировал литературу и понял,
03:36
how does fusion work?
88
216248
2742
как работает синтез.
03:38
So the physicists have been working on fusion for a while,
89
218990
3142
Физики уже некоторое время работали над теорией синтеза
03:42
and one of the ways they do it
90
222132
1316
и пришли к одному из способов осуществления синтеза
03:43
is with something called a tokamak.
91
223448
2306
при помощи так называемого токамак.
03:45
It's a big ring of magnetic coil,
92
225754
2730
Это большое кольцо, собранное из магнитных катушек,
03:48
superconducting coil,
93
228484
1326
сверхпроводящих катушек,
03:49
and it makes a magnetic field
94
229810
1350
и внутри этого кольца
03:51
in a ring like this,
95
231160
1788
создаётся магнитное поле,
03:52
and the hot gas in the middle,
96
232948
1392
в середине заключён горячий газ,
03:54
which is called a plasma, is trapped.
97
234340
2130
который называется плазма.
03:56
The particles go round and round and round
98
236470
1748
Частицы двигаются по кругу
03:58
the circle at the wall.
99
238218
1440
вдоль стенок.
03:59
Then they throw a huge amount of heat in there
100
239658
1528
Потом туда добавляется огромное количество теплоты,
04:01
to try to cook that to fusion temperature.
101
241186
2474
чтобы достичь температуры, необходимой для синтеза.
04:03
So this is the inside of one of those donuts,
102
243660
2328
Так выглядят один из этих пончиков изнутри.
04:05
and on the right side you can see
103
245988
1332
Справа вы можете видеть
04:07
the fusion plasma in there.
104
247320
2140
термоядерную плазму, заключённую внутри.
04:09
Now, a second way of doing this
105
249460
2248
Есть и другой способ сделать то же самое —
04:11
is by using laser fusion.
106
251708
2400
с помощью лазерного термоядерного синтеза.
04:14
Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,
107
254108
2120
В процессе лазерного термоядерного синтеза вы берете мячик для пинг-понга,
04:16
you put the fusion fuel in the center,
108
256228
2046
помещаете термоядерное топливо в центр,
04:18
and you zap that with a whole bunch of laser around it.
109
258274
2930
и воздействуете на это всё лазером со всех сторон.
04:21
The lasers are very strong, and it squashes
110
261204
1704
Лазеры очень мощные, они сжимают
04:22
the ping pong ball really, really quick.
111
262908
1726
мячик для пинг-понга очень-очень быстро.
04:24
And if you squeeze something hard enough,
112
264634
1955
И если вы сжимаете что-то достаточно сильно,
04:26
it gets hotter,
113
266589
1375
оно нагревается,
04:27
and if it gets really, really fast,
114
267964
1396
и если это происходит очень быстро,
04:29
and they do that in one billionth of a second,
115
269360
2318
а это занимает всего одну миллиардную секунды,
04:31
it makes enough energy and enough heat
116
271678
1903
то высвобождается достаточно энергии и тепла,
04:33
to make fusion.
117
273581
1336
чтобы произвести синтез.
04:34
So this is the inside of one such machine.
118
274917
2077
Так выглядит одна из таких машин изнутри.
04:36
You see the laser beam and the pellet
119
276994
1843
Вы можете видеть луч лазера и шарик
04:38
in the center.
120
278837
1549
в центре.
04:40
Now, most people think that fusion is going nowhere.
121
280386
2962
Многие люди считают, что теория синтеза никогда не реализуется на практике.
04:43
They always think that the physicists are in their lab
122
283348
2932
Обычно они думают, что учёные-физики сидят в своих лабораториях,
04:46
and they're working hard, but nothing is happening.
123
286280
1815
усердно трудятся, но в итоге нет никакого результата.
04:48
That's actually not quite true.
124
288095
1520
Вообще-то это не так.
04:49
This is a curve of the gain in fusion
125
289615
1992
На этом графике показан рост использования синтеза
04:51
over the last 30 years or so,
126
291607
2192
за последние 30 или около того лет.
04:53
and you can see that we're making now
127
293799
1558
Как вы можете видеть, сейчас мы синтезируем энергии
04:55
about 10,000 times more fusion than we used to
128
295357
2833
в 10 000 раз больше по сравнению с тем,
04:58
when we started.
129
298190
1074
когда мы только начинали.
04:59
That's a pretty good gain.
130
299264
995
Достаточно хороший результат.
05:00
As a matter of fact, it's as fast
131
300259
1986
На самом деле, развитие идёт так же быстро,
05:02
as the fabled Moore's Law
132
302245
1700
как и развитие легендарного закона Мура,
05:03
that defined the amount of transistors
133
303945
2204
который определил количество транзисторов,
05:06
they can put on a chip.
134
306149
1517
которые можно установить на чип.
05:07
Now, this dot here is called JET,
135
307666
3005
Эта точка в центре экрана называется СЕТ —
05:10
the Joint European Torus.
136
310671
1423
Совместный Европейский Тор
05:12
It's a big tokamak donut in Europe,
137
312094
2430
Это большой термоядерный пончик в Европе.
05:14
and this machine in 1997
138
314524
3070
И в 1997 году эта машина
05:17
produced 16 megawatts of fusion power
139
317594
3224
произвела 16 мегаватт синтезированной энергии
05:20
with 17 megawatts of heat.
140
320818
2158
с использованием 17 мегаватт теплоты.
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
322976
1805
Вы можете сказать, что толку то мало,
05:24
but it's actually pretty close,
142
324781
1711
но мы очень близки к разрешению задачи,
05:26
considering we can get
143
326492
1040
если учесть, что сейчас мы можем произвести
05:27
about 10,000 times more than we started.
144
327532
2307
в 10 тысяч раз больше, чем в самом начале.
05:29
The second dot here is the NIF.
145
329839
2613
Вторая точка называется НКЗ —
05:32
It's the National Ignition Facility.
146
332452
2286
Национальный комплекс зажигания.
05:34
It's a big laser machine in the U.S.,
147
334738
2526
Это большая лазерная машина в США.
05:37
and last month they announced
148
337264
1277
И в прошлом месяце они объявили
05:38
with quite a bit of noise
149
338541
1853
с достаточно широкой оглаской о том,
05:40
that they had managed to make more fusion energy
150
340394
2158
что они смогли синтезировать энергии больше,
05:42
from the fusion
151
342552
1590
чем та энергия,
05:44
than the energy that they put in the center of the ping pong ball.
152
344142
2856
которая была заложена в центр мячика для пинг-понга.
05:46
Now, that's not quite good enough,
153
346998
1825
Это не так уж и хорошо,
05:48
because the laser to put that energy in
154
348823
1700
потому что лазер, использованный для помещения этой энергии внутрь,
05:50
was more energy than that,
155
350523
1732
сам по себе был энергозатратным.
05:52
but it was pretty good.
156
352255
2040
Но всё равно результат хороший.
05:54
Now this is ITER,
157
354295
1727
А это ИТЭР,
05:56
pronounced in French: EE-tairh.
158
356022
2058
произносится по-французски как ИТЭЭ.
05:58
So this is a big collaboration of different countries
159
358080
3131
Это уже продукт сотрудничества нескольких стран,
06:01
that are building a huge magnetic donut
160
361211
1855
которые строят гигантский магнитный пончик
06:03
in the south of France,
161
363066
1944
в Южной Франции.
06:05
and this machine, when it's finished,
162
365010
2008
Эта машина по завершению
06:07
will produce 500 megawatts of fusion power
163
367018
2778
должна будет произвести 500 мегаватт синтезированной энергии
06:09
with only 50 megawatts to make it.
164
369796
2400
с использованием всего 50 мегаватт.
06:12
So this one is the real one.
165
372196
1186
И это уже действительно что-то.
06:13
It's going to work.
166
373382
732
И она будет работать.
06:14
That's the kind of machine that makes energy.
167
374114
2192
Специальная машина, чтобы производить энергию.
06:16
Now if you look at the graph, you will notice
168
376306
1756
Если вы посмотрите на этот график, то заметите,
06:18
that those two dots are a little bit
169
378062
1505
что две эти точки находятся немного
06:19
on the right of the curve.
170
379567
1042
правее от линии графика.
06:20
We kind of have fallen off the progress.
171
380609
1936
Наше продвижение вперёд слегка застопорилось.
06:22
Actually, the science to make those machines
172
382545
1989
На самом деле, сейчас наука уже готова
06:24
was really in time
173
384534
1536
изобрести такую машину,
06:26
to produce fusion during that curve.
174
386070
2836
которая будет производить синтез дальше по кривой.
06:28
However, there has been a bit of politics going on,
175
388906
2739
Однако произошли кое-какие политические вмешательства,
06:31
and the will to do it was not there,
176
391645
2132
и желание исполнить задуманное не воплотилось,
06:33
so it drifted to the right.
177
393777
1678
поэтому точки сдвинулись вправо.
06:35
ITER, for example, could have been built
178
395455
2056
Например, ИТЭР могла бы уже быть построена
06:37
in 2000 or 2005,
179
397511
1851
ещё в 2000 или 2005.
06:39
but because it's a big international collaboration,
180
399362
2445
Но, т.к. это проект международного сотрудничества,
06:41
the politics got in and it delayed it a bit.
181
401807
2448
и без политики никуда, всё пришлось немного отложить.
06:44
For example, it took them about three years
182
404255
1624
Например, потребовалось три года,
06:45
to decide where to put it.
183
405879
1568
чтобы выбрать место, где её строить.
06:47
Now, fusion is often criticized
184
407447
2536
Кроме того, синтез часто критикуют
06:49
for being a little too expensive.
185
409983
1600
за то, что он слишком дорого стоит.
06:51
Yes, it did cost
186
411583
1541
Да, чтобы выйти на сегодняшний уровень,
06:53
a billion dollars or two billion dollars a year
187
413124
2036
нам потребовался миллиард долларов
06:55
to make this progress.
188
415160
1193
или два миллиарда долларов в год.
06:56
But you have to compare that to the cost
189
416353
1590
Но давайте сравним с затратами
06:57
of making Moore's Law.
190
417943
1240
на открытие закона Мура.
06:59
That cost way more than that.
191
419183
1888
Это знание стоило человечеству намного больше.
07:01
The result of Moore's Law
192
421071
1518
Результатом открытия закона Мура
07:02
is this cell phone here in my pocket.
193
422589
1936
стал вот этот телефон у меня в кармане.
07:04
This cell phone, and the Internet behind it,
194
424525
2229
Этот телефон и возможность выхода в Интернет с него
07:06
cost about one trillion dollars,
195
426754
2680
стоил около одного триллиона долларов.
07:09
just so I can take a selfie
196
429434
3231
Столько денег просто для того, чтобы я мог сфотографировать себя
07:12
and put it on Facebook.
197
432665
2574
и выложить фото на Фейсбук.
07:15
Then when my dad sees that,
198
435239
1501
И когда мой отец увидит моё фото,
07:16
he'll be very proud.
199
436740
3180
он будет мной очень гордиться.
07:19
We also spend about 650 billion dollars a year
200
439920
3908
Также мы тратим около 650 миллиардов долларов в год
07:23
in subsidies for oil and gas
201
443828
2302
на вложения в нефтегазовую отрасль
07:26
and renewable energy.
202
446130
1630
и сферу возобновляемой энергии.
07:27
Now, we spend one half of a percent of that on fusion.
203
447760
4174
Это уже половина от того, что мы бы тратили на синтез.
07:31
So me, personally, I don't think it's too expensive.
204
451934
2648
Поэтому лично мне синтез не кажется таким уж дорогим.
07:34
I think it's actually been shortchanged,
205
454582
1780
Более того, я думаю, что цена только кажется большой,
07:36
considering it can solve all our energy problems
206
456362
2392
если учесть, что так мы можем решить свои энергетические проблемы
07:38
cleanly for the next couple of billions of years.
207
458754
2674
по крайней мере на два миллиарда лет вперёд.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bit biased,
208
461428
2660
Я, конечно, много могу говорить об этом, но моё мнение субъективно,
07:44
because I started a fusion company
209
464088
1888
потому что я являюсь основателем компании по синтезу,
07:45
and I don't even have a Facebook account.
210
465976
2558
и у меня даже нет странички в Фейсбуке.
07:48
So when I started this fusion company in 2002,
211
468534
5383
Когда я только основал компанию по синтезу в 2002 году,
07:53
I knew I couldn't fight with the big lads.
212
473917
2842
Я понимал, что не смогу конкурировать с большими компаниями.
07:56
They had much more resources than me.
213
476759
1577
У них было намного больше ресурсов по сравнению со мной.
07:58
So I decided I would need to find a solution
214
478336
2240
Поэтому мне необходимо было найти решение,
08:00
that is cheaper and faster.
215
480576
1887
которое бы оказалось быстрее и дешевле.
08:02
Now magnetic and laser fusion
216
482463
1910
Магнитный и лазерный синтез —
08:04
are pretty good machines.
217
484373
1431
хорошие аппараты.
08:05
They are awesome pieces of technology,
218
485804
1441
Это отличное достижение в области технологий.
08:07
wonderful machines, and they have shown
219
487245
1874
Удивительные устройства, которые показали,
08:09
that fusion can be done.
220
489119
1479
что синтез можно сделать.
08:10
However, as a power plant,
221
490598
1954
Однако если рассматривать их с точки зрения электростанции,
08:12
I don't think they're very good.
222
492552
1871
то для этих целей они не достаточно хороши.
08:14
They're way too big, way too complicated,
223
494423
2057
Их размеры слишком велики, а устройство слишком сложное,
08:16
way too expensive,
224
496480
1138
плюс это всё слишком затратно,
08:17
and also, they don't deal very much
225
497618
1756
и они не очень ладят
08:19
with the fusion energy.
226
499374
1274
с синтезируемой энергией.
08:20
When you make fusion, the energy comes out
227
500648
1758
Когда происходит синтез, энергия выделяется в виде нейтронов,
08:22
as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.
228
502406
2668
быстро двигающихся нейтронов, которые получаются из плазмы.
08:25
Those neutrons hit the wall of the machine.
229
505074
2260
Эти нейтроны сталкиваются со стенками аппарата
08:27
It damages it.
230
507334
1385
и наносят ему урон.
08:28
And also, you have to catch the heat from those neutrons
231
508719
1964
Кроме того, вам нужно собрать тепло, исходящее от этих нейтронов
08:30
and run some steam to spin a turbine somewhere,
232
510683
2433
и направить пар, что бы тот раскручивал где-то турбину.
08:33
and on those machines,
233
513116
1284
Но при разработке тех устройств,
08:34
it was all a bit of an afterthought.
234
514400
2631
понимание этого пришло уже потом.
08:37
So I decided that surely there is a better way of doing that.
235
517031
3151
Поэтому я подумал, что обязательно должен быть другой способ решения задачи.
08:40
So back to the literature,
236
520182
1284
Тогда я опять вернулся к книгам
08:41
and I read about the fusion everywhere.
237
521466
1992
и прочитал всё, что мог, о синтезе.
08:43
One way in particular attracted my attention,
238
523458
2722
Один из способов привлёк моё внимание.
08:46
and it's called magnetized target fusion,
239
526180
2090
Он называется Магнитный Целевой Синтез,
08:48
or MTF for short.
240
528270
2588
или сокращённо МЦС.
08:50
Now, in MTF, what you want to do
241
530858
2442
Итак, как устроена конструкция МЦС:
08:53
is you take a big vat
242
533300
1970
берём большой чан,
08:55
and you fill that with liquid metal,
243
535270
2016
наполняем его жидким металлом,
08:57
and you spin the liquid metal
244
537286
1520
потом раскручиваете жидкий металл
08:58
to open a vortex in the center,
245
538806
1648
чтобы получилась воронка в центре,
09:00
a bit like your sink.
246
540454
1136
тоже происходит и у вас в раковине:
09:01
When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.
247
541590
2104
когда вы вытаскиваете пробку в раковине, появляется воронка.
09:03
And then you have some pistons driven by pressure
248
543694
2396
Дальше в действие вступают поршни, которые работают
09:06
that goes on the outside,
249
546090
1476
за счёт давления извне,
09:07
and this compresses the liquid metal
250
547566
1920
и прижимают жидкий металл
09:09
around the plasma, and it compresses it,
251
549486
1762
к плазме, которая по мере сжатия
09:11
it gets hotter, like a laser,
252
551248
1654
нагревается подобно лазеру,
09:12
and then it makes fusion.
253
552902
1226
и в итоге происходит синтез.
09:14
So it's a bit of a mix
254
554128
920
Так что получается, что это устройство —
09:15
between a magnetized fusion
255
555048
1655
это смесь между магнитным
09:16
and the laser fusion.
256
556703
1983
и лазерным синтезом.
09:18
So those have a couple of very good advantages.
257
558686
2773
И у нового устройства есть два существенных преимущества:
09:21
The liquid metal absorbs all the neutrons
258
561459
2343
жидкий метал поглощает нейтроны,
09:23
and no neutrons hit the wall,
259
563802
1756
и они не бьются в стенку,
09:25
and therefore there's no damage to the machine.
260
565558
2136
поэтому нет никакого ущерба аппарату.
09:27
The liquid metal gets hot,
261
567694
1456
Жидкий металл нагревается,
09:29
so you can pump that in a heat exchanger,
262
569150
2000
и это тепло можно выводить на теплообменник,
09:31
make some steam, spin a turbine.
263
571150
1880
произвести пар, раскрутить турбину.
09:33
So that's a very convenient way of doing
264
573030
1179
Таким образом, очень удобно организовать
09:34
this part of the process.
265
574209
1260
эту часть процесса.
09:35
And finally, all the energy to make the fusion happen
266
575469
3591
И, наконец, вся энергия, затраченная на синтез,
09:39
comes from steam-powered pistons,
267
579060
2135
идёт от поршней, приводимых в движение с помощью пара,
09:41
which is way cheaper than lasers
268
581195
1656
что намного дешевле лазера
09:42
or superconducting coils.
269
582851
1894
или сверхпроводящих катушек.
09:44
Now, this was all very good
270
584745
1488
Да, всё это хорошо,
09:46
except for the problem that it didn't quite work.
271
586233
2504
кроме одного — это аппарат не совсем сработал.
09:48
(Laughter)
272
588737
1870
(Смех)
09:50
There's always a catch.
273
590607
1296
Всегда есть одно «но».
09:51
So when you compress that,
274
591903
1514
Когда процесс сжатия завершён,
09:53
the plasma cools down
275
593417
1924
плазма остывает быстрее,
09:55
faster than the compression speed,
276
595341
1628
чем скорость сжатия.
09:56
so you're trying to compress it,
277
596969
1313
Если в процессе сжатия
09:58
but the plasma cooled down and cooled down and cooled down
278
598282
2335
плазма всё остывает, и остывает, и остывает,
10:00
and then it did absolutely nothing.
279
600617
1941
то ничего не происходит.
10:02
So when I saw that, I said, well, this is such a shame,
280
602558
2035
Когда я заметил это, то сказал: «Как же обидно!»
10:04
because it's a very, very good idea.
281
604593
1750
Идея-то очень хорошая.
10:06
So hopefully I can improve on that.
282
606343
2354
Так что, может быть, я смогу её доработать.
10:08
So I thought about it for a minute,
283
608697
1095
Я подумал об этом в течение минуты
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
609792
2077
и сказал: «Хорошо, как мы можем это улучшить?»
10:11
So then I thought about impact.
285
611869
1858
И тогда я подумал об ударной силе.
10:13
What about if we use a big hammer
286
613727
1834
Что если мы возьмём большой молот,
10:15
and we swing it and we hit the nail like this,
287
615561
2532
замахнёмся и ударим по гвоздю вот так.
10:18
in the place of putting the hammer on the nail
288
618093
1974
И в место, где молот соприкасается со шляпкой гвоздя,
10:20
and pushing and try to put it in? That won't work.
289
620067
2195
засунуть, установить устройство. Не, не получится.
10:22
So what the idea is
290
622262
1931
Так родилась мысль
10:24
is to use the idea of an impact.
291
624193
1744
использовать идею ударной силы.
10:25
So we accelerate the pistons with steam,
292
625937
2082
Мы ускоряем паром поршни,
10:28
that takes a little bit of time,
293
628019
1279
на это нужно некоторое время,
10:29
but then, bang! you hit the piston,
294
629298
1983
а потом — бам! ударяем по поршню,
10:31
and, baff!, all the energy is done instantly,
295
631281
2552
и, бац!, тут же получаем всю энергию,
10:33
down instantly to the liquid,
296
633833
1596
которая тут же переходит в жидкость,
10:35
and that compresses the plasma much faster.
297
635429
2050
которая сжимает плазму намного быстрее.
10:37
So I decided, okay, this is good, let's make that.
298
637479
2448
И я подумал, что да, это может сработать, давайте попробуем воплотить.
10:39
So we built this machine in this garage here.
299
639927
3725
Тогда мы построили этот аппарат в этом гараже.
10:43
We made a small machine
300
643652
1085
Собрали небольшое устройство,
10:44
that we managed to squeeze
301
644737
1972
с помощью которого нам даже удалось
10:46
a little bit of neutrons out of that,
302
646709
1648
добыть немного нейтронов.
10:48
and those are my marketing neutrons,
303
648357
2201
Это были маркетинговые нейтроны,
10:50
and with those marketing neutrons,
304
650558
1443
и с их помощью,
10:52
then I raised about 50 million dollars,
305
652001
2599
я заработал около 50 миллионов долларов
10:54
and I hired 65 people. That's my team here.
306
654600
2890
и нанял 65 человек. Это моя команда.
10:57
And this is what we want to build.
307
657490
1582
А это то, что мы хотим построить.
10:59
So it's going to be a big machine,
308
659072
1514
Это будет большой аппарат
11:00
about three meters in diameter,
309
660586
1474
около трёх метров в диаметре
11:02
liquid lead spinning around,
310
662060
1802
внутри циркулирует жидкий свинец,
11:03
big vortex in the center,
311
663862
1592
в центре — большая воронка,
11:05
put the plasma on the top and on the bottom,
312
665454
2320
помещаем плазму сверху и снизу,
11:07
piston hits on the side,
313
667774
1426
поршни толкают сбоку,
11:09
bang!, it compresses it,
314
669200
1510
и, бам!, происходит сжатие,
11:10
and it will make some energy,
315
670710
1284
и производится некоторое количество энергии,
11:11
and the neutron will come out in the liquid metal,
316
671994
2392
а нейтроны оседают в жидком металле.
11:14
going to go in a steam engine and make the turbine,
317
674386
2600
Всё это будет соединяться с паровым двигателем и турбиной,
11:16
and some of the steam will go back
318
676986
1506
а часть пара будет использована,
11:18
to fire the piston.
319
678492
998
чтобы приводить поршни в движение.
11:19
We're going to run that about one time per second,
320
679490
1890
Этот процесс будет повторяться раз в секунду,
11:21
and it will produce 100 megawatts of electricity.
321
681380
5384
и в итоге мы произведём 100 мегаватт электричества.
11:26
Okay, we also built this injector,
322
686764
1685
Хорошо. Дальше мы построили этот инжектор,
11:28
so this injector makes the plasma to start with.
323
688449
2287
который произведёт начальную плазму.
11:30
It makes the plasma at about
324
690736
1715
Он производит плазму температурой
11:32
a lukewarm temperature of three million degrees C.
325
692451
3975
около трёх миллионов градусов Цельсия.
11:36
Unfortunately, it doesn't last quite long enough,
326
696426
2207
К сожалению, надолго её не хватает,
11:38
so we need to extend the life of the plasma a little bit,
327
698633
3135
и нам нужно немного увеличить продолжительность жизни плазмы.
11:41
but last month it got a lot better,
328
701768
1632
Но в прошлом месяце уже наблюдались кое-какие улучшения,
11:43
so I think we have the plasma compressing now.
329
703400
2585
так что сейчас у нас есть плазма для сжатия.
11:45
Then we built a small sphere, about this big,
330
705985
2556
Потом мы построили небольшую сферу, примерно таких размеров,
11:48
14 pistons around it,
331
708541
1466
и 14 поршней вокруг,
11:50
and this will compress the liquid.
332
710007
2324
которые будут сжимать жидкость.
11:52
However, plasma is difficult to compress.
333
712331
2105
Однако плазму не так-то легко сжать.
11:54
When you compress it,
334
714436
789
Когда её сжимают,
11:55
it tends to go a little bit crooked like that,
335
715225
2552
она немного деформируется вот так,
11:57
so you need the timing of the piston
336
717777
1608
и нужно очень хорошо подгадать время,
11:59
to be very good,
337
719385
1096
когда должны работать поршни.
12:00
and for that we use several control systems,
338
720481
2672
Для этого мы используем несколько систем управления,
12:03
which was not possible in 1970,
339
723153
2202
что было невозможно в 1970.
12:05
but we now can do that
340
725355
1392
А сейчас мы можем это сделать
12:06
with nice, new electronics.
341
726747
3292
при наличии чудесной новой электроники.
12:10
So finally, most people think that fusion
342
730039
2529
В заключении хочу сказать, что многие люди считают, что синтез —
12:12
is in the future and will never happen,
343
732568
2152
это технология будущего, которая никогда не станет реальной.
12:14
but as a matter of fact, fusion is getting very close.
344
734720
3094
Но на самом деле, технология синтеза практически воплощена.
12:17
We are almost there.
345
737814
1076
Мы почти сделали это.
12:18
The big labs have shown that fusion is doable,
346
738890
2637
Исследования в серьёзных лабораториях показали, что это возможно.
12:21
and now there are small companies that are thinking about that,
347
741527
2307
И теперь об этом задумались компании поменьше,
12:23
and they say, it's not that it cannot be done,
348
743834
2361
которых больше интересует не возможность сделать это,
12:26
but it's how to make it cost-effectively.
349
746195
2105
а как сделать это экономически-эффективным.
12:28
General Fusion is one of those small companies,
350
748300
2153
General Fusion — это одна из этих маленьких компаний.
12:30
and hopefully, very soon, somebody, someone,
351
750453
3318
Я надеюсь, что очень скоро кто-нибудь
12:33
will crack that nut,
352
753771
1283
сможет расколоть этот орешек.
12:35
and perhaps it will be General Fusion.
353
755054
1574
Возможно, это будет General Fusion.
12:36
Thank you very much.
354
756628
1779
Спасибо большое.
12:38
(Applause)
355
758407
4180
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7