Zastanawialiście się kiedyś, co się stanie, gdy braknie ropy, węgla czy gazu ziemnego?  Co będzie z ludzkością, gdy te ,,cudowne'' paliwa wreszcie szlag trafi? Gdy albo rzeczywiście tych paliw braknie, albo wydobycie będzie niesamowicie kosztowne?

Czy uratuje nas energia atomowa w obecnej postaci? Odpowiednich pierwiastków jest zbyt mało. To, jak i inne ,,ale'' spowodują, że energia atomowa to będzie za mało. Tak, w obecnej postaci to będzie za mało.

Sytuację ludzkości można porównać do historii przemysłu związanego z oświetleniem. O to ludzie wynajdują żarówki - te dają światło. Lecz grzeją się, palą i mało tego światła dają w stosunku do zmarnowanej energii. Ludzie jednak to udoskonalają - powstają halogeny, superhalogeny i inne pierdoły. Pojawiają się wreszcie świetlówki energooszczędne, na początku  kłopotliwe, bo o zimnej barwie, ale znacznie wydajniejsze i żywotniejsze. Taką świetlówką  jest właśnie energia jądrowa w postaci obecnej  - porównanie trafne, bo świetlówki mogą być niebezpieczne, ale są świetnym rozwiązaniem na teraz. Jednak my już wiemy, że świetlówki to tylko ,,przystanek'' na drodze do oświetlenia diodami LED - te mają wszystkie zalety żarówek zwykłych, świetlówek, dokładają własne (niebywała trwałość i oszczędność), a nie mają żadnych wad, oczywiście poza ceną. Niemalże Święty Gral oświetlenia.

Energia termojądrowa (synteza, fuzja jądrowa)

Nim rozpocznę, chciałbym laików od razu uprzedzić, iż energia termojądrowa jest trochę  innym rodzajem energii, od tej, którą znacie z obecnych elektrowni atomowych.  

Energia rozszczepienia (na niej bazują obecne elektrownie) działa na takiej zasadzie,  że odpowiednie cząstki ,,rozbijają'' ciężkie jądra odpowiednich pierwiastków (Uranu).  Rozbiciu towarzyszy emisja kolejnych cząstek, które mogą rozbijać kolejne jądra, ale  także emisja ogromnej ilości energii.

Energia termojądrowa, inaczej czasem zwana syntezą termojądrową, to ten typ energii, którą raczy nas nieustannie największa okoliczna naturalna elektrownia - Słońce.  To dzięki niej, mamy dzień, dzięki niej żyjemy, wszystko się w zasadzie odbywa dzięki  niej, choć to na pierwszy rzut oka nie widać. Ale tak właśnie jest.
Tak naprawdę, ta energia jest matką wszystkich energii na Ziemi. Ropa naftowa, węgiel, często i gaz ziemny - to efekty jej działania na różne żywe stworzenia  (rośliny i zwierzęta) od milionów lat. 
Spalając benzynę w samochodzie, wyprodukowaną z ropy naftowej, która to ropa naftowa powstała przy współudziale promieniowania słonecznego, a to, powstało, za sprawą właśnie energii termojądrowej na Słońcu. Nawet drewno, które palicie w kominku, pochodzi z drzewa, które kiedyś rosło dzięki energii  termojądrowej ze Słońca i ją pochłaniało w postaci promieni słonecznych.

Do tego warto dodać, że synteza termojądrowa jest potężniejszym rodzajem energii, aniżeli  reakcja rozszczepienia, na której polegają obecne elektrownie atomowe. No wiadomo, gwiazdy jak coś już używają, to nie może to być jakieś byle co. Jeżeli 1kg Uranu, w reakcji rozszczepienia wydzieli tyle energii, ile kilka milionów ton węgla, to reakcja syntezy jest jeszcze ,,lepsza'' kilka razy, od reakcji rozszczepienia. Nie ma się co dziwić - opisuje ją jeden z najsłynniejszych wzorów  ludzkości: e = mc^2
Zainteresowanych odsyłam do książek fizyki.

Trochę historii...

W czeluściach dawnego kosmosu, gdy nie istniała jeszcze Ziemia, Słońce, ani Układ Słoneczny,  zbierały się obłoki gazowo-pyłowe. Z powodu działania siły grawitacji przyciągały się do siebie... najpierw pojedyncze, atomy, a potem drobinki, okruszki, kawałki, kawały i coraz większe ich ilości. Zbierało się to w jednym miejscu, zacieśniało się. Wzrost ciśnienia i ogólny ,,ścisk''  podnosił powoli temperaturę. O to był płód naszego Słońca. Płód się rozwijał. Coraz więcej  gazów i materii ,,lgnęło'' do niego, bo był coraz większy i coraz cięższy i tak to się kręciło.  Jako że miał coraz większą masę - tak się to powiększało, powiększało i powiększało... Tworzyła się taka bryła, a później kula tego całego materiału. Coraz większa i większa.  

Jednak Słońce nie pochłonęło całego obłoku po narodzeniu - wokół niego utworzyło się wiele  skupisk - powstały planety i księżyce. Żadna z nich nie miała szczęścia stać się drugim  Słońcem - do zapłonu termojądrowego potrzeba olbrzymich temperatur i ciśnienia, a w kosmosie w ten sposób, można to uzyskać tylko masą, a zatem zazwyczaj rozmiarem. Mniejsi bracia Słońca byli po prostu mniejsi,  dużo mniejsi... nie dziwota - to rozmiar Słońca spowodował, iż one w ogóle powstały. I już raczej na zawsze pozostaną mniejsi, a na pewno - lżejsi. A więc, nigdy nie zapłoną jak Słońce.  Będą więc w jego cieniu.

Tak więc nasza Ziemia należy do tych mniejszych braci - nie będzie wielką, naturalną elektrownią termojądrową, będzie zdana na łaskę jedynego w pobliżu reaktora, który po dziś  dzień, decyduje o jej losach, jak i o losach istot żywych, które ją opanowały.

Nie wiem czy warto się tu chwalić, żalić, ale ludzie już mają na koncie eksperymenty z  energią termojądrową w czystej postaci:                                                                                                                                                                                                 

O to na filmie dojrzycie próbny wybuch bomby termojądrowej (zwanej czasem wodorową). Korzysta ona głównie z energii termojądrowej, a sama reakcja termojądrowa trwała w trakcie wybuchu ułamki sekundy. Ułamki. Jak widać kula plazmy jaka z tego powstała, no nie w kij dmuchał - 5 km średnicy! Ale bomby termojądrowe nie są rozwiązaniem - to tak, jakby najpotężniejszego i najagresywniejszego psa spuścić z łańcucha... już nad nim kontroli nie odzyskamy, a strach pomyśleć, co zrobi.

My chcemy ujarzmić tę energię, aby służyła nam na Ziemi. Abyśmy kiedyś przeszli na samochody elektryczne, i ładowali je śmiesznie tanio. Dlatego nie możemy się oglądać na bomby wodorowe, bo to z tego punktu widzenia nie jest sukces w pracach nad energią termojądrową.

W tej chwili jest kilka projektów potencjalnych reaktorów termojądrowych. Ludzkie mózgi walczą z koniecznością pokonania przez atomy pierwiastków, które będą paliwem termojądrowym, sił elektrostatycznych, aby mogło dojść do fuzji. Nasz Wielki Nauczyciel, Słońce, nam nie pomoże. On ma rozmiar, więc my tu na Ziemi albo musimy ,,zasymulować'' jego rozmiar odpowiednio wysoką temperaturą, albo wpaść na pomysł, czy da się to zrobić w temperaturze niższej (zimna fuzja). Wiele wskazuje na to, że teorie zimnej fuzji, to wciąż jeszcze teorię, dlatego abyśmy chcieli mieć reaktor termojądrowy na Ziemi, musimy użyć temperatury 150 000 000 stopni. 

Inny sposób to lasery - najpotężniejsze wiązki laserowe, skupione w jednym punkcie  o wielkości mniej więcej 1 cm³ - w miejscu skupienia paliwa termojądrowego. Lasery takie są w stanie dostarczyć ogromną moc, przez krótki moment czasu, jednak wystarczającą  do zainicjowania zapłonu termojądrowego. Jeśli to wystarczy do zainicjowania reakcji,  paliwo skupione w tak małej ilości, dostarczy setki razy więcej energii, aniżeli dały  radę podać z wielkim trudem takie lasery. 

Są oczywiście inne koncepcje naukowe, ale wymieniłem te 2 najbardziej obiecujące (według mnie)

Niesamowita trudność uzyskania reakcji syntezy sprawia, że jakikolwiek błąd w czymkolwiek w elektrowni termojądrowej, będzie skutkował zazwyczaj nie zainicjowaniem samej reakcji lub jej wygaszeniem.

Jest jednak jeden scenariusz, który mi się nasuwa. Mamy bliżej nieokreśloną przyszłość i produkcyjną elektrownie termojądrową, produkuje ona energię i dla siebie  (podtrzymanie reakcji) i ogólnie dla ludzi.  Co się stanie, gdy za dużo dorzucimy do ,,kotła''? W teorii jest tu miejsce na wybuch termojądrowy, bowiem, jeśli reakcja syntezy będzie miała do tego odpowiednie warunki, to ,,przerobi'' całe paliwo, jakie się jej wrzuci. A tych gramów wcale nie musi być dużo by ewentualna nawet bujna wyobraźnia projektantów takowej elektrowni nie dała rady.

Jednakże... nawet zakładając najczarniejszy ze scenariuszy przyszłości - o to  elektrownia termojądrowa, bez odpowiednich zabezpieczeń wybucha, bo ktoś  przesadził... skutkiem tego ,,oberwie'' się jedynie elektrowni i okolicznym terenom.  
Sama reakcja syntezy nie produkuje odpadów radioaktywnych, więc ewentualny wybuch,  owszem - zrówna z Ziemią trochę okolicznych hektarów, sterylizując je doszczętnie, ale na tym katastrofa się ,,skończy''. Konsekwencje będą jedynie lokalne.

Zatem głupcze - nie obawiaj się nigdy w przyszłości takiej elektrowni, jeżeli mieliby ją wybudować >50 km od Twojego domu. I przekaż to swoim wnukom!

Wyścig już trwa, choć go nie widzimy. Być może któraś ekipa badawcza osiągnęła  sukces - a to oznacza, że jej ,,reaktor'' nie tylko utrzymał reakcję fuzji  termojądrowej, ale także wyprodukował z tego tytułu nadwyżkę energii, którą można już było wyeksportować. A wyprodukować nadwyżkę to nie jest taka bułka z  masłem - reaktor na początek musi wyprodukować energię dla siebie, która podtrzyma  bardzo trudną do zainicjowania na Ziemi reakcję syntezy termojądrowej, a dopiero  potem energię na ,,eksport''.