Ижтимоий тармоқларда Хитойда сунъий Қуёш ишга туширилгани ҳақида хабар ва видео тарқалди. Бу хабар кўплаб муҳокамалар ва қизиқишга сабаб бўлди. Коронавирус Хитойда яратилгани таъкидланаётган кенг тарқалган фитна назариялари фонида Хитойдан бу каби янгиликлар эшитиш кўпчиликда хавотир ҳам уйғотди. «Bugun.uz» колумнисти ЎзР ФА Ион-плазма ва лазер технологиялари институти илмий ходими Рустам Ашуров сунъий Қуёш нима эканлиги, у нима мақсадда, қандай ва қаерда ҳосил қилиниши, инсоният учун хавфи ва фойдаси ҳақида батафсил маълумот беради.

Фото: Telegram

Авваламбор, хабарда келтирилган илмий янгилик ҳақиқат бўлса-да, хабар билан бирга тарқаган видео фейк эканлигини айтиб ўтаман. Видеода катта эҳтимол билан ракета учиши акс этган. Сунъий қуёш эса реактор ичида ҳосил қилинган ва очиқ атмосферага чиқарилмаган. Хитой Фанлар Академиясининг Плазма физикаси институтининг EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) реакторида 120 миллион градус Цельсий ҳароратидаги плазма ҳосил қилиниб, 1056 секунд ушлаб турилди. Бу натижа мутлақ рекорд бўлиб, сунъий Қуёш яратишда янги қадам сифатида қаралиши мумкин. Аввалги рекорд Францияга тегишли бўлиб, ўта иссиқ плазма 390 секунд ушлаб турилган.

Энергетика

Инсоният тараққиётининг тезлашуви доим янги энергия турлари ва ёқилғиларини ўзлаштириш билан боғлиқ бўлган. Саноат ва хўжаликни электрификациялаш, ички ёнар двигателлар асосида ишлайдиган транспорт билан кўчаларимизни тўлдириб ташлаш айнан нефть ва газ энергия ресурси сифатида кашф қилингандан сўнг бошланди. Аммо яқин келажакда инсоният ўзининг углеводородларга асосланган энергия сиёсати билан боши берк кўчага кириш арафасида. Иқлим ўзгаришининг темпи эса инсоният бу сайёрадаги истиқболи учун бугундан бошлаб углеводородларга муқобил бўлган энергия манбаларини кашф қилиши кераклигига дарак беряпти. Атом, қуёш ва шамол энергетикаси муқобил сифатида ривожлантирилди. Атом энергетикаси радиация актив зонани тарк этиши натижасида содир бўладиган (ва бўлган) фалокатли оқибатлар сабабли келажаги мавҳум бўлса, қуёш радиацияси ва шамолдан энергия олиш арзон ва мутлақ хавфсиз бўлса-да, ҳали кутилган самарадорликка эришилгани йўқ.

Демак, келажак энергетикаси арзон, қулай, экологик хавфсиз ва энергетик самарадор бўлиши керак. Бу критерияларга термоядро синтези жавоб бериши мумкин, аммо унинг жуда кўп муаммолари бор. Қолаверса, бизни ёритиб ва иситиб турган, шунингдек, яқин келажакда электр энергияси олишимиз учун радиация манбаси бўлган Қуёшда ҳам термоядро реакциялари кечади. Яъни термоядровий реакцияларни назоратга олган ҳолда ярата олсак, кичик Қуёшни ҳам яратсак бўлади.

Термоядровий реакциялар

Термоядровий реакциялар ядро реакцияларининг бир тури бўлиб, унда енгил атомлар бирлашиб, бошқа оғирроқ атомни ҳосил қилади. Бу бирлашув атомлар иссиқлик ҳаракатининг кинетик энергияси эвазига ҳосил бўлади. Масалан, Қуёшда унинг ёқилғиси бўлмиш водород термоядровий реакциялар натижасида гелийни ҳосил қилади. Бир дона гелий ядросини ҳосил қилиш учун 4 та водород ядроси иштирок этади, аммо 1 та гелий ядроси 4 та водород ядросидан енгил бўлгани учун ортиқча энергия физика қонунларига биноан иссиқлик ва ёруғлик кўринишида ажралиб чиқади. Қуёшдан келаётган иссиқлик ва ёруғлик мана шундай термоядровий реакцияларнинг натижасидир.

Фото: «Bugun.uz» / Рустам Ашуров

Термоядровий синтез жараёнида жуда катта энергия ажралиб чиқади. Бу энергия юлдузларни ёқишга ҳам етарли ҳисобланади. Термоядровий реакцияларни ер шароитида амалга ошириб, ундан катта миқдорда энергия олиш кўплаб энергетикнинг орзуси. Лекин бу ерда бир нечта катта муаммолар бор. Энг биринчи дуч келадиган муаммо бундай катта иссиқлик миқдорини қаерда ва қандай қилиб ушлаб туришимизда. Ахир 100 миллион градус Цельсий ҳароратда эримайдиган материал ҳали кашф қилинмаган. Хўш, Хитой бу ишни қандай уддалади?

Токамак

Токамак (магнит катушкали тороидал камера) илк маротаба 1950 йилда совет олими Олег Лаврентьев томонидан иссиқ плазмани магнит майдонида ушлаб туриш учун таклиф қилинган. Ўша даврларда совет олимлари бошқарилувчан водород бомбаси устида иш олиб бораётган эди. Шундан сўнг ушбу қурилма тинчлик йўлида термоядровий реакциялардан энергетикада фойдаланиш учун қўлланила бошлади. Токамак қурилмасида иссиқ плазма магнит майдони ёрдамида ушлаб турилади.

Фото: «Bugun.uz»

Магнитларнинг вазифаси — плазмани иложи борича марказда ушлаб туриш. Агар плазма камера деворларига яқин келса, уларга иссиқлик таъсирини ўтқазишдан ташқари, ўзи ҳам совийди. Плазманинг совиши унинг ўчишига олиб келади.

Кўриб турганингиздек, сунъий Қуёш видеода кўрсатилгандек очиқ ҳавода эмас, камера ичида олинади. Токамак камераларида бугунги кунда 200 миллион градус Цельсий ҳарорат ҳосил қилиш муаммо эмас. Муаммо бу ҳароратдаги плазмани узоқроқ вақт ушлашда. Хитойнинг EAST токамакида ҳам айнан вақт рекорди қўйилди. Инсоният ҳозирча сунъий Қуёшни бор йўғи 15 дақиқадан сал кўпроқ вақт ёқа оляпти.

Лойиҳанинг айни дамдаги амалий фойдаси

Сунъий Қуёшнинг амалий фойдаси ҳақида ҳозирча ҳеч қандай гап-сўз бўлиши мумкин эмас. Барча реакторда бераётган энергиядан кўра кўпроқ энергия истеъмол қилишяпти. Қолаверса, термоядро энергиясини қандай қилиб йўқотишларсиз, фойдали энергияга айлантириш масаласи ҳам очиқ турибди. Ундан чиқаётган иссиқлик ва ёруғликни конверторлар орқали электр ва механик энергияга айлантириш ҳозирча самарасиз. Шунга қарамасдан термоядровий реакторлар келажак учун истиқболли эканлиги таъкидланмоқда. Ундан жуда катта миқдорда энергия ажралади, углеводородлар ёқилмагани сабабли экологияга зарари сезиларли даражада кам, жараёнда занжир реакциялари кетмаслиги туфайли Атом электростанцияларидан анча хавфсиз. Фақатгина бошқариладиган термоядровий реакцияларни ўзлаштириш ва ундан фойдали энергияни ажратиб олиш қоляпти. Авваламбор, у ерда кечадиган жараёнларни фундаментал тадқиқ қилиш уларнинг моҳияти, қонунияти ва механизмларини тушуниш керак. Шу мақсадда дунёнинг кўплаб давлатлари ўзаро келишган ҳолда ушбу энергия манбасини ўзлаштириш йўлида фундаментал тадқиқотлар олиб боришмоқда. ITER — халқаро термоядро ректори лойиҳаси ҳам шу жумладан.

ITER

ITER лойиҳасининг мақсади ҳам Хитойнинг EAST лойиҳаси сингари Ерда сунъий Қуёшни яратиб, ундан энергия олиш бўлиб, бу лойиҳада Европа Иттифоқи, Хитой, Ҳиндистон, Россия, АҚШ, Япония ва Қозоғистон қатнашмоқда. Реакторни 2005 йил Марсель шаҳрининг атрофида — 180 гектар ер майдонида барпо этиш бошланди. Аввалига 5 миллиард АҚШ долларига мўлжалланган лойиҳа кейинчалик 19 миллиардга кўтарилди. Реакторга старт бериш муддати эса бир неча маротаба чўзилиб, ҳозирда 2025 йил деб белгиланмоқда. ITER дунёдаги энг катта токамакка айланади. Унинг асосий вазифаси — термоядро синтези асосида электростанциялар қуриш мумкин бўлган даражагача физик жараённи ўрганиш. Афсуски, ҳозиргача барча сунъий Қуёшлар амалий мақсадда фойдаланишдан анча узоқда. Шунга қарамасдан, фан изланишда давом этмоқда.

Келажак

Барча футурологлар ва фантастлар совуқ термоядровий синтезни келажак энергетикаси сифатида кўришмоқда. Совуқ термоядровий синтез катта қурилмаларда сунъий Қуёш берадиган энергияни сиз ҳам ўз уйингизнинг ертўласида олишингиз мумкин дегани. Ҳозирча ҳатто назарий жиҳатдан баҳсли бўлиб турган энергия келажакда инсониятни арзон ва чексиз энергияни кашф қилиш орқали янги поғонага олиб чиқиши мумкин.