ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.

Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
 
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
More profile about the speaker
Michel Laberge | Speaker | TED.com
TED2014

Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion

Мишель Лаберже: Как синхронизированные удары молотком могут произвести ядерный синтез

Filmed:
1,108,602 views

Наше энергетическое будущее зависит от ядерного синтеза. Так считает Мишель Лаберже — учёный-физик, изучающий плазму. Мишель управляет небольшой компанией с грандиозной идеей создания нового вида ядерного реактора, который сможет производить чистую и дешёвую энергию. В чем его секрет? Большая скорость, высокая температура и сокрушительное давление. В этом обнадёживающем выступлении учёный объясняет, что ядерный синтез уже на пороге.
- Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
WowВау, this is brightяркий.
0
1090
2031
Ой, как ярко!
00:15
It mustдолжен use a lot of powerмощность.
1
3121
2991
А сколько энергии на это тратится…
00:18
Well, flyingлетающий you all in here
2
6112
1492
В общем-то и то,
что вы все прилетели сюда
00:19
mustдолжен have costСтоимость a bitнемного of energyэнергия too.
3
7604
2448
говорит
о некоторых энергетических затратах.
00:22
So the wholeвсе planetпланета needsпотребности a lot of energyэнергия,
4
10052
2918
Итак, нашей планете
нужно очень много энергии
00:24
and so farдалеко we'veмы в been runningБег mostlyв основном on fossilископаемое fuelтопливо.
5
12970
2901
и пока для её получения мы используем
преимущественно ископаемое топливо.
00:27
We'veУ нас been burningсжигание gasгаз.
6
15871
2049
Мы жгём газ.
00:29
It's been a good runбег.
7
17920
1387
И делаем это достаточно успешно.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
19307
2868
Благодаря газу мы многого добились,
но нам пора остановиться.
00:34
We can't do that anymoreбольше не.
9
22175
2154
Мы не можем продолжать
жить также и дальше.
00:36
So we are tryingпытаясь differentдругой typesтипы of energyэнергия now,
10
24329
2281
Поэтому сейчас мы исследуем
другие типы энергии,
00:38
alternativeальтернатива energyэнергия,
11
26610
1214
альтернативный вид энергии,
00:39
but it provedдоказано quiteдовольно difficultсложно to find something
12
27824
2498
но, оказалось, что достаточно тяжело
найти что-то,
00:42
that's as convenientудобный and as cost-effectiveэкономически эффективным
13
30322
2801
такое же удобное и экономичное,
00:45
as oilмасло, gasгаз and coalкаменный уголь.
14
33123
2817
как нефть, газ и уголь.
00:47
My personalличный favoriteлюбимый is nuclearядерной energyэнергия.
15
35940
4090
Лично я выбираю атомную энергию.
00:52
Now, it's very energy-denseэнергетическая плотность,
16
40030
2601
Она даёт очень хорошую мощность
при минимальных затратах,
00:54
it producesпроизводит solidтвердый, reliableнадежный powerмощность,
17
42631
2481
обеспечивает бесперебойный
и надёжный источник энергии,
00:57
and it doesn't make any COКолорадо2.
18
45112
2383
и не выделяет CO2.
00:59
Now we know of two waysпути
19
47495
1492
На сегодняшний день
нам известны два способа
01:00
of makingизготовление nuclearядерной energyэнергия: fissionрасщепление and fusionслияние.
20
48987
5174
получения атомной энергии:
расщепление и синтез.
01:06
Now in fissionрасщепление, you take a bigбольшой nucleusядро,
21
54161
2345
Если говорить о расщеплении,
то мы берём большое атомное ядро
01:08
you breakломать it in partчасть, in two,
22
56506
1635
и делим его на две части,
01:10
and it makesмарки lots of energyэнергия,
23
58141
1547
в результате чего высвобождается
огромное количество энергии.
01:11
and this is how the nuclearядерной reactorреактор todayCегодня worksработает.
24
59688
2213
Так работает
современный атомный реактор.
01:13
It worksработает prettyСимпатичная good.
25
61901
1409
Работает достаточно хорошо.
01:15
And then there's fusionслияние.
26
63310
2154
Но существует ещё и синтез.
01:17
Now, I like fusionслияние. Fusion'sФьюжн much better.
27
65464
2406
Синтез мне нравится.
Синтез намного лучше.
01:19
So you take two smallмаленький nucleiядра,
28
67870
1694
Вы берете два небольших атомных ядра,
01:21
you put it togetherвместе, and you make heliumгелий,
29
69564
2506
соединяете и получаете гелий,
01:24
and that's very niceхороший.
30
72070
1358
что очень хорошо.
01:25
It makesмарки lots of energyэнергия.
31
73428
1546
Получается много энергии.
01:26
This is nature'sприроды way of producingпроизводства energyэнергия.
32
74974
2600
Это естественный процесс
получения энергии.
01:29
The sunсолнце and all the starsзвезды in the universeвселенная
33
77574
2408
Солнце
и все остальные звезды во вселенной
01:31
runбег on fusionслияние.
34
79982
2245
живут именно за счёт синтеза.
01:34
Now, a fusionслияние plantрастение
35
82227
1896
Атомная электростанция,
работающая на принципах синтеза,
01:36
would actuallyна самом деле be quiteдовольно cost-effectiveэкономически эффективным
36
84123
2315
была бы очень экономичной,
01:38
and it alsoтакже would be quiteдовольно safeбезопасно.
37
86438
1990
а также достаточно безопасной.
01:40
It only producesпроизводит shortкороткая termсрок radioactiveрадиоактивное wasteотходы,
38
88428
4433
В процессе её работы выделяются
только быстроразлагающиеся радиоактивные отходы,
01:44
and it cannotне могу meltплавиться down.
39
92861
2032
и она не может расплавиться.
01:46
Now, the fuelтопливо from fusionслияние comesвыходит from the oceanокеан.
40
94893
2527
Топливо для синтеза берётся из океана.
01:49
In the oceanокеан, you can extractэкстракт the fuelтопливо
41
97420
1818
Топливо,
которое можно извлечь из океана,
01:51
for about one thousandthтысячный of a centцент
42
99238
1890
стоит около одной тысячной цента
01:53
perв kilowatt-hourкиловатт-час, so that's very, very cheapдешево.
43
101128
2331
за киловатт в час. Это очень дёшево.
01:55
And if the wholeвсе planetпланета would runбег on fusionслияние,
44
103459
3388
Если бы вся планета существовала
за счёт синтезированной энергии,
01:58
we could extractэкстракт the fuelтопливо from the oceanокеан.
45
106847
1444
и мы бы могли добывать её из океана,
02:00
It would runбег for billionsмиллиарды and billionsмиллиарды of yearsлет.
46
108291
3264
полученной энергии нам бы хватило
на миллиарды и миллиарды лет.
02:03
Now, if fusionслияние is so great, why don't we have it?
47
111555
3772
Но если синтез — это так здорово,
почему же мы до сих пор им не пользуемся?
02:07
Where is it?
48
115327
1336
Где он?
02:08
Well, there's always a bitнемного of a catchпоймать.
49
116663
1848
Всегда есть одно «но».
02:10
Fusionсплавление is really, really hardжесткий to do.
50
118511
3238
Синтез очень-очень сложно произвести.
02:13
So the problemпроблема is, those two nucleiядра,
51
121749
2484
Проблема в том, что эти два атомных ядра
02:16
they are bothи то и другое positivelyположительно chargedзаряженный,
52
124233
1628
имеют положительные заряды,
02:17
so they don't want to fuseпредохранитель.
53
125861
1791
так что они не хотят соединяться.
02:19
They go like this. They go like that.
54
127652
1777
Они двигаются либо так, либо так.
02:21
So in orderзаказ to make them fuseпредохранитель,
55
129429
964
И, чтобы заставить их встретиться,
02:22
you have to throwбросать them at
eachкаждый other with great speedскорость,
56
130393
2187
нам нужно столкнуть их друг с другом
на очень большой скорости.
02:24
and if they have enoughдостаточно speedскорость,
57
132580
913
Если скорость будет достаточной,
02:25
they will go againstпротив the repulsionотталкивание,
58
133493
1834
и они смогут преодолеть
силу отталкивания,
02:27
they will touchпотрогать, and they will make energyэнергия.
59
135327
2153
они соприкоснутся и произведут энергию.
02:29
Now, the particleчастица speedскорость
60
137480
2407
Скорость частиц
02:31
is a measureизмерение of the temperatureтемпература.
61
139887
1770
измеряется температурой.
02:33
So the temperatureтемпература requiredобязательный for fusionслияние
62
141657
1742
Температура, необходимая для синтеза,
02:35
is 150 billionмиллиард degreesстепени C.
63
143399
3162
равна 150 миллиардов
градусов Цельсия.
02:38
This is ratherскорее warmтепло,
64
146561
1831
Довольно-таки тепло,
02:40
and this is why fusionслияние is so hardжесткий to do.
65
148392
3446
и именно поэтому
синтез так тяжело организовать.
02:43
Now, I caughtпойманный my little fusionслияние bugошибка
66
151838
2025
Я немного помешался на синтезе,
02:45
when I did my PhpH.D. here at the
UniversityУниверситет of BritishБританская ColumbiaКолумбия,
67
153863
3670
когда работал над диссертацией здесь,
в университете Британской Колумбии,
02:49
and then I got a bigбольшой jobработа in a laserлазер printerпринтер placeместо
68
157533
3052
а потом устроился на очень важную работу
в сфере лазерных принтеров,
02:52
makingизготовление printingпечать for the printingпечать industryпромышленность.
69
160585
2538
обеспечивал принтерами
полиграфическую промышленность.
02:55
I workedработал there for 10 yearsлет,
70
163123
2252
Там я проработал 10 лет,
02:57
and I got a little bitнемного boredскучающий,
71
165375
1680
мне стало скучновато, а потом мне
02:59
and then I was 40, and I got a mid-lifeсередины жизни crisisкризис,
72
167055
2953
исполнилось 40 лет и я оказался
в пучине кризиса среднего возраста.
03:02
you know, the usualобычный thing:
73
170008
1633
Ну, вы знаете, как обычно:
03:03
Who am I? What should I do?
74
171641
2459
Кто я? Что дальше делать?
03:06
What should I do? What can I do?
75
174100
2586
Что я должен делать? Что я вообще могу?
03:08
And then I was looking at my good work,
76
176686
2052
И тогда я оглянулся на свою работу,
03:10
and what I was doing is I was cuttingрезка the forestsлеса
77
178738
2051
и ведь я занимался вырубкой леса
03:12
around here in B.C.
78
180789
1355
здесь, в Британской Колумбии,
03:14
and buryingпохоронив you, all of you,
79
182144
1594
и засыпал всех, всех вас,
03:15
in millionsмиллионы of tonsтонны of junkбарахло mailпочта.
80
183738
3442
сотней тысяч писем спама.
03:19
Now, that was not very satisfactoryудовлетворительное.
81
187180
1935
То, что я увидел,
не очень-то меня порадовало.
03:21
So some people buyкупить a PorschePorsche.
82
189115
2265
И кто-то на моем месте покупает Порш,
03:23
Othersдругие get a mistressгоспожа.
83
191380
2771
другие заводят любовницу.
03:26
But I've decidedприняли решение to get my bitнемного
84
194151
1674
Но я решил внести свою лепту в решение
проблемы глобального потепления
03:27
to solveрешать globalГлобальный warmingсогревание and make fusionслияние happenслучаться.
85
195825
4263
и сделать так,
чтобы синтез стал реальностью.
03:32
Now, so the first thing I did
86
200088
1731
Первое, что я сделал —
03:33
is I lookedсмотрел into the literatureлитература and I see,
87
201819
2429
проштудировал литературу и понял,
03:36
how does fusionслияние work?
88
204248
2742
как работает синтез.
03:38
So the physicistsфизики have been
workingза работой on fusionслияние for a while,
89
206990
3142
Физики уже некоторое время
работали над теорией синтеза
03:42
and one of the waysпути they do it
90
210132
1316
и пришли к одному из способов
осуществления синтеза
03:43
is with something calledназывается a tokamakтокамак.
91
211448
2306
при помощи так называемого токамак.
03:45
It's a bigбольшой ringкольцо of magneticмагнитные coilкатушка,
92
213754
2730
Это большое кольцо,
собранное из магнитных катушек,
03:48
superconductingсверхпроводящий coilкатушка,
93
216484
1326
сверхпроводящих катушек,
03:49
and it makesмарки a magneticмагнитные fieldполе
94
217810
1350
и внутри этого кольца
03:51
in a ringкольцо like this,
95
219160
1788
создаётся магнитное поле,
03:52
and the hotгорячий gasгаз in the middleсредний,
96
220948
1392
в середине заключён горячий газ,
03:54
whichкоторый is calledназывается a plasmaплазма, is trappedловушке.
97
222340
2130
который называется плазма.
03:56
The particlesчастицы go roundкруглый and roundкруглый and roundкруглый
98
224470
1748
Частицы двигаются по кругу
03:58
the circleкруг at the wallстена.
99
226218
1440
вдоль стенок.
03:59
Then they throwбросать a hugeогромный amountколичество of heatвысокая температура in there
100
227658
1528
Потом туда добавляется
огромное количество теплоты,
04:01
to try to cookготовить that to fusionслияние temperatureтемпература.
101
229186
2474
чтобы достичь температуры,
необходимой для синтеза.
04:03
So this is the insideвнутри of one of those donutsпончики,
102
231660
2328
Так выглядят
один из этих пончиков изнутри.
04:05
and on the right sideбоковая сторона you can see
103
233988
1332
Справа вы можете видеть
04:07
the fusionслияние plasmaплазма in there.
104
235320
2140
термоядерную плазму, заключённую внутри.
04:09
Now, a secondвторой way of doing this
105
237460
2248
Есть и другой способ
сделать то же самое —
04:11
is by usingс помощью laserлазер fusionслияние.
106
239708
2400
с помощью лазерного
термоядерного синтеза.
04:14
Now in laserлазер fusionслияние, you have a little pingпинг pongпонг ballмяч,
107
242108
2120
В процессе лазерного термоядерного
синтеза вы берете мячик для пинг-понга,
04:16
you put the fusionслияние fuelтопливо in the centerцентр,
108
244228
2046
помещаете термоядерное топливо в центр,
04:18
and you zapзатирать that with a wholeвсе
bunchгроздь of laserлазер around it.
109
246274
2930
и воздействуете на это всё лазером
со всех сторон.
04:21
The lasersлазеры are very strongсильный, and it squashesкабачки
110
249204
1704
Лазеры очень мощные, они сжимают
04:22
the pingпинг pongпонг ballмяч really, really quickбыстро.
111
250908
1726
мячик для пинг-понга очень-очень быстро.
04:24
And if you squeezeвыжимать something hardжесткий enoughдостаточно,
112
252634
1955
И если вы сжимаете
что-то достаточно сильно,
04:26
it getsполучает hotterгорячее,
113
254589
1375
оно нагревается,
04:27
and if it getsполучает really, really fastбыстро,
114
255964
1396
и если это происходит очень быстро,
04:29
and they do that in one billionthмиллиардный of a secondвторой,
115
257360
2318
а это занимает
всего одну миллиардную секунды,
04:31
it makesмарки enoughдостаточно energyэнергия and enoughдостаточно heatвысокая температура
116
259678
1903
то высвобождается
достаточно энергии и тепла,
04:33
to make fusionслияние.
117
261581
1336
чтобы произвести синтез.
04:34
So this is the insideвнутри of one suchтакие machineмашина.
118
262917
2077
Так выглядит
одна из таких машин изнутри.
04:36
You see the laserлазер beamлуч and the pelletгранула
119
264994
1843
Вы можете видеть луч лазера и шарик
04:38
in the centerцентр.
120
266837
1549
в центре.
04:40
Now, mostбольшинство people think that fusionслияние is going nowhereнигде.
121
268386
2962
Многие люди считают, что теория синтеза
никогда не реализуется на практике.
04:43
They always think that the physicistsфизики are in theirих labлаборатория
122
271348
2932
Обычно они думают, что учёные-физики
сидят в своих лабораториях,
04:46
and they're workingза работой hardжесткий, but nothing is happeningпроисходит.
123
274280
1815
усердно трудятся,
но в итоге нет никакого результата.
04:48
That's actuallyна самом деле not quiteдовольно trueправда.
124
276095
1520
Вообще-то это не так.
04:49
This is a curveкривая of the gainусиление in fusionслияние
125
277615
1992
На этом графике показан
рост использования синтеза
04:51
over the last 30 yearsлет or so,
126
279607
2192
за последние 30 или около того лет.
04:53
and you can see that we're makingизготовление now
127
281799
1558
Как вы можете видеть,
сейчас мы синтезируем энергии
04:55
about 10,000 timesраз more fusionслияние than we used to
128
283357
2833
в 10 000 раз больше по сравнению с тем,
04:58
when we startedначал.
129
286190
1074
когда мы только начинали.
04:59
That's a prettyСимпатичная good gainусиление.
130
287264
995
Достаточно хороший результат.
05:00
As a matterдело of factфакт, it's as fastбыстро
131
288259
1986
На самом деле,
развитие идёт так же быстро,
05:02
as the fabledпридуманный Moore'sМур Lawзакон
132
290245
1700
как и развитие легендарного закона Мура,
05:03
that definedопределенный the amountколичество of transistorsтранзисторы
133
291945
2204
который определил
количество транзисторов,
05:06
they can put on a chipчип.
134
294149
1517
которые можно установить на чип.
05:07
Now, this dotточка here is calledназывается JETJET,
135
295666
3005
Эта точка в центре экрана
называется СЕТ —
05:10
the Jointстык EuropeanЕвропейская Torusторус.
136
298671
1423
Совместный Европейский Тор
05:12
It's a bigбольшой tokamakтокамак donutпончик in EuropeЕвропа,
137
300094
2430
Это большой
термоядерный пончик в Европе.
05:14
and this machineмашина in 1997
138
302524
3070
И в 1997 году эта машина
05:17
producedпроизведенный 16 megawattsмегаватта of fusionслияние powerмощность
139
305594
3224
произвела 16 мегаватт
синтезированной энергии
05:20
with 17 megawattsмегаватта of heatвысокая температура.
140
308818
2158
с использованием 17 мегаватт теплоты.
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
310976
1805
Вы можете сказать, что толку то мало,
05:24
but it's actuallyна самом деле prettyСимпатичная closeЗакрыть,
142
312781
1711
но мы очень близки к разрешению задачи,
05:26
consideringпринимая во внимание we can get
143
314492
1040
если учесть,
что сейчас мы можем произвести
05:27
about 10,000 timesраз more than we startedначал.
144
315532
2307
в 10 тысяч раз больше,
чем в самом начале.
05:29
The secondвторой dotточка here is the NIFNIF.
145
317839
2613
Вторая точка называется НКЗ —
05:32
It's the Nationalнациональный IgnitionЗажигание Facilityобъект.
146
320452
2286
Национальный комплекс зажигания.
05:34
It's a bigбольшой laserлазер machineмашина in the U.S.,
147
322738
2526
Это большая лазерная машина в США.
05:37
and last monthмесяц they announcedобъявленный
148
325264
1277
И в прошлом месяце они объявили
05:38
with quiteдовольно a bitнемного of noiseшум
149
326541
1853
с достаточно широкой оглаской о том,
05:40
that they had managedудалось to make more fusionслияние energyэнергия
150
328394
2158
что они смогли
синтезировать энергии больше,
05:42
from the fusionслияние
151
330552
1590
чем та энергия,
05:44
than the energyэнергия that they put in
the centerцентр of the pingпинг pongпонг ballмяч.
152
332142
2856
которая была заложена
в центр мячика для пинг-понга.
05:46
Now, that's not quiteдовольно good enoughдостаточно,
153
334998
1825
Это не так уж и хорошо,
05:48
because the laserлазер to put that energyэнергия in
154
336823
1700
потому что лазер, использованный
для помещения этой энергии внутрь,
05:50
was more energyэнергия than that,
155
338523
1732
сам по себе был энергозатратным.
05:52
but it was prettyСимпатичная good.
156
340255
2040
Но всё равно результат хороший.
05:54
Now this is ITERITER,
157
342295
1727
А это ИТЭР,
05:56
pronouncedвыраженный in FrenchФранцузский: EE-tairhEE-tairh.
158
344022
2058
произносится по-французски как ИТЭЭ.
05:58
So this is a bigбольшой collaborationсотрудничество of differentдругой countriesстраны
159
346080
3131
Это уже продукт
сотрудничества нескольких стран,
06:01
that are buildingздание a hugeогромный magneticмагнитные donutпончик
160
349211
1855
которые строят
гигантский магнитный пончик
06:03
in the southюг of FranceФранция,
161
351066
1944
в Южной Франции.
06:05
and this machineмашина, when it's finishedзаконченный,
162
353010
2008
Эта машина по завершению
06:07
will produceпроизводить 500 megawattsмегаватта of fusionслияние powerмощность
163
355018
2778
должна будет произвести 500 мегаватт
синтезированной энергии
06:09
with only 50 megawattsмегаватта to make it.
164
357796
2400
с использованием всего 50 мегаватт.
06:12
So this one is the realреальный one.
165
360196
1186
И это уже действительно что-то.
06:13
It's going to work.
166
361382
732
И она будет работать.
06:14
That's the kindсвоего рода of machineмашина that makesмарки energyэнергия.
167
362114
2192
Специальная машина,
чтобы производить энергию.
06:16
Now if you look at the graphграфик, you will noticeуведомление
168
364306
1756
Если вы посмотрите
на этот график, то заметите,
06:18
that those two dotsточек are a little bitнемного
169
366062
1505
что две эти точки находятся немного
06:19
on the right of the curveкривая.
170
367567
1042
правее от линии графика.
06:20
We kindсвоего рода of have fallenпадший off the progressпрогресс.
171
368609
1936
Наше продвижение вперёд
слегка застопорилось.
06:22
ActuallyНа самом деле, the scienceнаука to make those machinesмашины
172
370545
1989
На самом деле, сейчас наука уже готова
06:24
was really in time
173
372534
1536
изобрести такую машину,
06:26
to produceпроизводить fusionслияние duringв течение that curveкривая.
174
374070
2836
которая будет производить
синтез дальше по кривой.
06:28
HoweverОднако, there has been a bitнемного of politicsполитика going on,
175
376906
2739
Однако произошли
кое-какие политические вмешательства,
06:31
and the will to do it was not there,
176
379645
2132
и желание исполнить задуманное
не воплотилось,
06:33
so it driftedдрейфовали to the right.
177
381777
1678
поэтому точки сдвинулись вправо.
06:35
ITERITER, for exampleпример, could have been builtпостроен
178
383455
2056
Например,
ИТЭР могла бы уже быть построена
06:37
in 2000 or 2005,
179
385511
1851
ещё в 2000 или 2005.
06:39
but because it's a bigбольшой internationalМеждународный collaborationсотрудничество,
180
387362
2445
Но, т.к. это проект
международного сотрудничества,
06:41
the politicsполитика got in and it delayedзадерживается it a bitнемного.
181
389807
2448
и без политики никуда,
всё пришлось немного отложить.
06:44
For exampleпример, it tookвзял them about threeтри yearsлет
182
392255
1624
Например, потребовалось три года,
06:45
to decideпринимать решение where to put it.
183
393879
1568
чтобы выбрать место, где её строить.
06:47
Now, fusionслияние is oftenдовольно часто criticizedкритика
184
395447
2536
Кроме того, синтез часто критикуют
06:49
for beingявляющийся a little too expensiveдорогая.
185
397983
1600
за то, что он слишком дорого стоит.
06:51
Yes, it did costСтоимость
186
399583
1541
Да, чтобы выйти на сегодняшний уровень,
06:53
a billionмиллиард dollarsдолларов or two billionмиллиард dollarsдолларов a yearгод
187
401124
2036
нам потребовался миллиард долларов
06:55
to make this progressпрогресс.
188
403160
1193
или два миллиарда долларов в год.
06:56
But you have to compareсравнить that to the costСтоимость
189
404353
1590
Но давайте сравним с затратами
06:57
of makingизготовление Moore'sМур Lawзакон.
190
405943
1240
на открытие закона Мура.
06:59
That costСтоимость way more than that.
191
407183
1888
Это знание стоило человечеству
намного больше.
07:01
The resultрезультат of Moore'sМур Lawзакон
192
409071
1518
Результатом открытия закона Мура
07:02
is this cellклетка phoneТелефон here in my pocketкарман.
193
410589
1936
стал вот этот телефон у меня в кармане.
07:04
This cellклетка phoneТелефон, and the Internetинтернет behindза it,
194
412525
2229
Этот телефон и возможность
выхода в Интернет с него
07:06
costСтоимость about one trillionтриллион dollarsдолларов,
195
414754
2680
стоил около одного триллиона долларов.
07:09
just so I can take a selfieселфи
196
417434
3231
Столько денег просто для того,
чтобы я мог сфотографировать себя
07:12
and put it on Facebookfacebook.
197
420665
2574
и выложить фото на Фейсбук.
07:15
Then when my dadпапа seesвидит that,
198
423239
1501
И когда мой отец увидит моё фото,
07:16
he'llад be very proudгордый.
199
424740
3180
он будет мной очень гордиться.
07:19
We alsoтакже spendпроводить about 650 billionмиллиард dollarsдолларов a yearгод
200
427920
3908
Также мы тратим
около 650 миллиардов долларов в год
07:23
in subsidiesдотации for oilмасло and gasгаз
201
431828
2302
на вложения в нефтегазовую отрасль
07:26
and renewableвозобновляемый energyэнергия.
202
434130
1630
и сферу возобновляемой энергии.
07:27
Now, we spendпроводить one halfполовина of a percentпроцент of that on fusionслияние.
203
435760
4174
Это уже половина от того,
что мы бы тратили на синтез.
07:31
So me, personallyлично, I don't think it's too expensiveдорогая.
204
439934
2648
Поэтому лично мне
синтез не кажется таким уж дорогим.
07:34
I think it's actuallyна самом деле been shortchangedобсчитали,
205
442582
1780
Более того, я думаю,
что цена только кажется большой,
07:36
consideringпринимая во внимание it can solveрешать all our energyэнергия problemsпроблемы
206
444362
2392
если учесть, что так мы можем
решить свои энергетические проблемы
07:38
cleanlyчисто for the nextследующий coupleпара of billionsмиллиарды of yearsлет.
207
446754
2674
по крайней мере
на два миллиарда лет вперёд.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bitнемного biasedпристрастный,
208
449428
2660
Я, конечно, много могу говорить об этом,
но моё мнение субъективно,
07:44
because I startedначал a fusionслияние companyКомпания
209
452088
1888
потому что я являюсь
основателем компании по синтезу,
07:45
and I don't even have a Facebookfacebook accountСчет.
210
453976
2558
и у меня даже нет странички в Фейсбуке.
07:48
So when I startedначал this fusionслияние companyКомпания in 2002,
211
456534
5383
Когда я только основал
компанию по синтезу в 2002 году,
07:53
I knewзнал I couldn'tне может fightборьба with the bigбольшой ladsбратва.
212
461917
2842
Я понимал, что не смогу
конкурировать с большими компаниями.
07:56
They had much more resourcesРесурсы than me.
213
464759
1577
У них было намного больше ресурсов
по сравнению со мной.
07:58
So I decidedприняли решение I would need to find a solutionрешение
214
466336
2240
Поэтому мне необходимо было
найти решение,
08:00
that is cheaperболее дешевый and fasterБыстрее.
215
468576
1887
которое бы оказалось быстрее и дешевле.
08:02
Now magneticмагнитные and laserлазер fusionслияние
216
470463
1910
Магнитный и лазерный синтез —
08:04
are prettyСимпатичная good machinesмашины.
217
472373
1431
хорошие аппараты.
08:05
They are awesomeздорово piecesкуски of technologyтехнологии,
218
473804
1441
Это отличное достижение
в области технологий.
08:07
wonderfulзамечательно machinesмашины, and they have shownпоказанный
219
475245
1874
Удивительные устройства,
которые показали,
08:09
that fusionслияние can be doneсделанный.
220
477119
1479
что синтез можно сделать.
08:10
HoweverОднако, as a powerмощность plantрастение,
221
478598
1954
Однако если рассматривать их
с точки зрения электростанции,
08:12
I don't think they're very good.
222
480552
1871
то для этих целей
они не достаточно хороши.
08:14
They're way too bigбольшой, way too complicatedсложно,
223
482423
2057
Их размеры слишком велики,
а устройство слишком сложное,
08:16
way too expensiveдорогая,
224
484480
1138
плюс это всё слишком затратно,
08:17
and alsoтакже, they don't dealпо рукам very much
225
485618
1756
и они не очень ладят
08:19
with the fusionслияние energyэнергия.
226
487374
1274
с синтезируемой энергией.
08:20
When you make fusionслияние, the energyэнергия comesвыходит out
227
488648
1758
Когда происходит синтез,
энергия выделяется в виде нейтронов,
08:22
as neutronsнейтроны, fastбыстро neutronsнейтроны comesвыходит out of the plasmaплазма.
228
490406
2668
быстро двигающихся нейтронов,
которые получаются из плазмы.
08:25
Those neutronsнейтроны hitудар the wallстена of the machineмашина.
229
493074
2260
Эти нейтроны
сталкиваются со стенками аппарата
08:27
It damagesубытки it.
230
495334
1385
и наносят ему урон.
08:28
And alsoтакже, you have to catchпоймать
the heatвысокая температура from those neutronsнейтроны
231
496719
1964
Кроме того, вам нужно собрать тепло,
исходящее от этих нейтронов
08:30
and runбег some steamСтим to spinвращение a turbineтурбина somewhereгде-то,
232
498683
2433
и направить пар,
что бы тот раскручивал где-то турбину.
08:33
and on those machinesмашины,
233
501116
1284
Но при разработке тех устройств,
08:34
it was all a bitнемного of an afterthoughtраздумье.
234
502400
2631
понимание этого пришло уже потом.
08:37
So I decidedприняли решение that surelyконечно there
is a better way of doing that.
235
505031
3151
Поэтому я подумал, что обязательно
должен быть другой способ решения задачи.
08:40
So back to the literatureлитература,
236
508182
1284
Тогда я опять вернулся к книгам
08:41
and I readчитать about the fusionслияние everywhereвезде.
237
509466
1992
и прочитал всё, что мог, о синтезе.
08:43
One way in particularконкретный attractedпривлекли my attentionвнимание,
238
511458
2722
Один из способов привлёк моё внимание.
08:46
and it's calledназывается magnetizedнамагниченный targetцель fusionслияние,
239
514180
2090
Он называется Магнитный Целевой Синтез,
08:48
or MTFMTF for shortкороткая.
240
516270
2588
или сокращённо МЦС.
08:50
Now, in MTFMTF, what you want to do
241
518858
2442
Итак, как устроена конструкция МЦС:
08:53
is you take a bigбольшой vatНДС
242
521300
1970
берём большой чан,
08:55
and you fillзаполнить that with liquidжидкость metalметалл,
243
523270
2016
наполняем его жидким металлом,
08:57
and you spinвращение the liquidжидкость metalметалл
244
525286
1520
потом раскручиваете жидкий металл
08:58
to openоткрытый a vortexвихревой in the centerцентр,
245
526806
1648
чтобы получилась воронка в центре,
09:00
a bitнемного like your sinkраковина.
246
528454
1136
тоже происходит и у вас в раковине:
09:01
When you pullвытащить the plugштепсель on a sinkраковина, it makesмарки a vortexвихревой.
247
529590
2104
когда вы вытаскиваете пробку в раковине,
появляется воронка.
09:03
And then you have some pistonsпоршни drivenуправляемый by pressureдавление
248
531694
2396
Дальше в действие вступают поршни,
которые работают
09:06
that goesидет on the outsideза пределами,
249
534090
1476
за счёт давления извне,
09:07
and this compressesкомпрессы the liquidжидкость metalметалл
250
535566
1920
и прижимают жидкий металл
09:09
around the plasmaплазма, and it compressesкомпрессы it,
251
537486
1762
к плазме, которая по мере сжатия
09:11
it getsполучает hotterгорячее, like a laserлазер,
252
539248
1654
нагревается подобно лазеру,
09:12
and then it makesмарки fusionслияние.
253
540902
1226
и в итоге происходит синтез.
09:14
So it's a bitнемного of a mixсмешивание
254
542128
920
Так что получается,
что это устройство —
09:15
betweenмежду a magnetizedнамагниченный fusionслияние
255
543048
1655
это смесь между магнитным
09:16
and the laserлазер fusionслияние.
256
544703
1983
и лазерным синтезом.
09:18
So those have a coupleпара of very good advantagesпреимущества.
257
546686
2773
И у нового устройства
есть два существенных преимущества:
09:21
The liquidжидкость metalметалл absorbsпоглощает all the neutronsнейтроны
258
549459
2343
жидкий метал поглощает нейтроны,
09:23
and no neutronsнейтроны hitудар the wallстена,
259
551802
1756
и они не бьются в стенку,
09:25
and thereforeследовательно there's no damageнаносить ущерб to the machineмашина.
260
553558
2136
поэтому нет никакого ущерба аппарату.
09:27
The liquidжидкость metalметалл getsполучает hotгорячий,
261
555694
1456
Жидкий металл нагревается,
09:29
so you can pumpнасос that in a heatвысокая температура exchangerобменник,
262
557150
2000
и это тепло
можно выводить на теплообменник,
09:31
make some steamСтим, spinвращение a turbineтурбина.
263
559150
1880
произвести пар, раскрутить турбину.
09:33
So that's a very convenientудобный way of doing
264
561030
1179
Таким образом, очень удобно организовать
09:34
this partчасть of the processобработать.
265
562209
1260
эту часть процесса.
09:35
And finallyв конце концов, all the energyэнергия to make the fusionслияние happenслучаться
266
563469
3591
И, наконец, вся энергия,
затраченная на синтез,
09:39
comesвыходит from steam-poweredна паровой тяге pistonsпоршни,
267
567060
2135
идёт от поршней,
приводимых в движение с помощью пара,
09:41
whichкоторый is way cheaperболее дешевый than lasersлазеры
268
569195
1656
что намного дешевле лазера
09:42
or superconductingсверхпроводящий coilsкатушки.
269
570851
1894
или сверхпроводящих катушек.
09:44
Now, this was all very good
270
572745
1488
Да, всё это хорошо,
09:46
exceptКроме for the problemпроблема that it didn't quiteдовольно work.
271
574233
2504
кроме одного —
это аппарат не совсем сработал.
09:48
(LaughterСмех)
272
576737
1870
(Смех)
09:50
There's always a catchпоймать.
273
578607
1296
Всегда есть одно «но».
09:51
So when you compressкомпресс that,
274
579903
1514
Когда процесс сжатия завершён,
09:53
the plasmaплазма coolsохлаждает down
275
581417
1924
плазма остывает быстрее,
09:55
fasterБыстрее than the compressionкомпрессия speedскорость,
276
583341
1628
чем скорость сжатия.
09:56
so you're tryingпытаясь to compressкомпресс it,
277
584969
1313
Если в процессе сжатия
09:58
but the plasmaплазма cooledохлажденный down and
cooledохлажденный down and cooledохлажденный down
278
586282
2335
плазма всё остывает,
и остывает, и остывает,
10:00
and then it did absolutelyабсолютно nothing.
279
588617
1941
то ничего не происходит.
10:02
So when I saw that, I said,
well, this is suchтакие a shameпозор,
280
590558
2035
Когда я заметил это,
то сказал: «Как же обидно!»
10:04
because it's a very, very good ideaидея.
281
592593
1750
Идея-то очень хорошая.
10:06
So hopefullyс надеждой I can improveулучшать on that.
282
594343
2354
Так что, может быть,
я смогу её доработать.
10:08
So I thought about it for a minuteминут,
283
596697
1095
Я подумал об этом в течение минуты
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
597792
2077
и сказал:
«Хорошо, как мы можем это улучшить?»
10:11
So then I thought about impactвлияние.
285
599869
1858
И тогда я подумал об ударной силе.
10:13
What about if we use a bigбольшой hammerмолоток
286
601727
1834
Что если мы возьмём большой молот,
10:15
and we swingсвинг it and we hitудар the nailгвоздь like this,
287
603561
2532
замахнёмся и ударим по гвоздю вот так.
10:18
in the placeместо of puttingсдачи the hammerмолоток on the nailгвоздь
288
606093
1974
И в место, где молот
соприкасается со шляпкой гвоздя,
10:20
and pushingтолкая and try to put it in? That won'tне будет work.
289
608067
2195
засунуть, установить устройство.
Не, не получится.
10:22
So what the ideaидея is
290
610262
1931
Так родилась мысль
10:24
is to use the ideaидея of an impactвлияние.
291
612193
1744
использовать идею ударной силы.
10:25
So we accelerateускорять the pistonsпоршни with steamСтим,
292
613937
2082
Мы ускоряем паром поршни,
10:28
that takes a little bitнемного of time,
293
616019
1279
на это нужно некоторое время,
10:29
but then, bangбах! you hitудар the pistonпоршень,
294
617298
1983
а потом — бам! ударяем по поршню,
10:31
and, baffBAFF!, all the energyэнергия is doneсделанный instantlyнемедленно,
295
619281
2552
и, бац!, тут же получаем всю энергию,
10:33
down instantlyнемедленно to the liquidжидкость,
296
621833
1596
которая тут же переходит в жидкость,
10:35
and that compressesкомпрессы the plasmaплазма much fasterБыстрее.
297
623429
2050
которая сжимает плазму намного быстрее.
10:37
So I decidedприняли решение, okay, this is good, let's make that.
298
625479
2448
И я подумал, что да, это может
сработать, давайте попробуем воплотить.
10:39
So we builtпостроен this machineмашина in this garageгараж here.
299
627927
3725
Тогда мы построили
этот аппарат в этом гараже.
10:43
We madeсделал a smallмаленький machineмашина
300
631652
1085
Собрали небольшое устройство,
10:44
that we managedудалось to squeezeвыжимать
301
632737
1972
с помощью которого нам даже удалось
10:46
a little bitнемного of neutronsнейтроны out of that,
302
634709
1648
добыть немного нейтронов.
10:48
and those are my marketingмаркетинг neutronsнейтроны,
303
636357
2201
Это были маркетинговые нейтроны,
10:50
and with those marketingмаркетинг neutronsнейтроны,
304
638558
1443
и с их помощью,
10:52
then I raisedподнятый about 50 millionмиллиона dollarsдолларов,
305
640001
2599
я заработал около 50 миллионов долларов
10:54
and I hiredнаемный 65 people. That's my teamкоманда here.
306
642600
2890
и нанял 65 человек. Это моя команда.
10:57
And this is what we want to buildстроить.
307
645490
1582
А это то, что мы хотим построить.
10:59
So it's going to be a bigбольшой machineмашина,
308
647072
1514
Это будет большой аппарат
11:00
about threeтри metersметры in diameterдиаметр,
309
648586
1474
около трёх метров в диаметре
11:02
liquidжидкость leadвести spinningспиннинг around,
310
650060
1802
внутри циркулирует жидкий свинец,
11:03
bigбольшой vortexвихревой in the centerцентр,
311
651862
1592
в центре — большая воронка,
11:05
put the plasmaплазма on the topВверх and on the bottomдно,
312
653454
2320
помещаем плазму сверху и снизу,
11:07
pistonпоршень hitsхиты on the sideбоковая сторона,
313
655774
1426
поршни толкают сбоку,
11:09
bangбах!, it compressesкомпрессы it,
314
657200
1510
и, бам!, происходит сжатие,
11:10
and it will make some energyэнергия,
315
658710
1284
и производится
некоторое количество энергии,
11:11
and the neutronнейтрон will come out in the liquidжидкость metalметалл,
316
659994
2392
а нейтроны оседают в жидком металле.
11:14
going to go in a steamСтим engineдвигатель and make the turbineтурбина,
317
662386
2600
Всё это будет соединяться
с паровым двигателем и турбиной,
11:16
and some of the steamСтим will go back
318
664986
1506
а часть пара будет использована,
11:18
to fireОгонь the pistonпоршень.
319
666492
998
чтобы приводить поршни в движение.
11:19
We're going to runбег that about one time perв secondвторой,
320
667490
1890
Этот процесс
будет повторяться раз в секунду,
11:21
and it will produceпроизводить 100 megawattsмегаватта of electricityэлектричество.
321
669380
5384
и в итоге мы произведём
100 мегаватт электричества.
11:26
Okay, we alsoтакже builtпостроен this injectorинжектор,
322
674764
1685
Хорошо.
Дальше мы построили этот инжектор,
11:28
so this injectorинжектор makesмарки the plasmaплазма to startНачало with.
323
676449
2287
который произведёт начальную плазму.
11:30
It makesмарки the plasmaплазма at about
324
678736
1715
Он производит плазму температурой
11:32
a lukewarmтепловатый temperatureтемпература of threeтри millionмиллиона degreesстепени C.
325
680451
3975
около трёх миллионов градусов Цельсия.
11:36
UnfortunatelyК сожалению, it doesn't last quiteдовольно long enoughдостаточно,
326
684426
2207
К сожалению, надолго её не хватает,
11:38
so we need to extendпростираться the life
of the plasmaплазма a little bitнемного,
327
686633
3135
и нам нужно немного увеличить
продолжительность жизни плазмы.
11:41
but last monthмесяц it got a lot better,
328
689768
1632
Но в прошлом месяце
уже наблюдались кое-какие улучшения,
11:43
so I think we have the plasmaплазма compressingсжатие now.
329
691400
2585
так что сейчас у нас есть
плазма для сжатия.
11:45
Then we builtпостроен a smallмаленький sphereсфера, about this bigбольшой,
330
693985
2556
Потом мы построили небольшую сферу,
примерно таких размеров,
11:48
14 pistonsпоршни around it,
331
696541
1466
и 14 поршней вокруг,
11:50
and this will compressкомпресс the liquidжидкость.
332
698007
2324
которые будут сжимать жидкость.
11:52
HoweverОднако, plasmaплазма is difficultсложно to compressкомпресс.
333
700331
2105
Однако плазму не так-то легко сжать.
11:54
When you compressкомпресс it,
334
702436
789
Когда её сжимают,
11:55
it tendsкак правило, to go a little bitнемного crookedизогнутый like that,
335
703225
2552
она немного деформируется вот так,
11:57
so you need the timingсинхронизация of the pistonпоршень
336
705777
1608
и нужно очень хорошо подгадать время,
11:59
to be very good,
337
707385
1096
когда должны работать поршни.
12:00
and for that we use severalнесколько controlконтроль systemsсистемы,
338
708481
2672
Для этого мы используем
несколько систем управления,
12:03
whichкоторый was not possibleвозможное in 1970,
339
711153
2202
что было невозможно в 1970.
12:05
but we now can do that
340
713355
1392
А сейчас мы можем это сделать
12:06
with niceхороший, newновый electronicsэлектроника.
341
714747
3292
при наличии чудесной новой электроники.
12:10
So finallyв конце концов, mostбольшинство people think that fusionслияние
342
718039
2529
В заключении хочу сказать,
что многие люди считают, что синтез —
12:12
is in the futureбудущее and will never happenслучаться,
343
720568
2152
это технология будущего,
которая никогда не станет реальной.
12:14
but as a matterдело of factфакт, fusionслияние is gettingполучение very closeЗакрыть.
344
722720
3094
Но на самом деле, технология синтеза
практически воплощена.
12:17
We are almostпочти there.
345
725814
1076
Мы почти сделали это.
12:18
The bigбольшой labsлаборатории have shownпоказанный that fusionслияние is doableвыполнимый,
346
726890
2637
Исследования в серьёзных лабораториях
показали, что это возможно.
12:21
and now there are smallмаленький companiesкомпании
that are thinkingмышление about that,
347
729527
2307
И теперь об этом
задумались компании поменьше,
12:23
and they say, it's not that it cannotне могу be doneсделанный,
348
731834
2361
которых больше интересует
не возможность сделать это,
12:26
but it's how to make it cost-effectivelyрентабельно.
349
734195
2105
а как сделать это
экономически-эффективным.
12:28
GeneralГенеральная Fusionсплавление is one of those smallмаленький companiesкомпании,
350
736300
2153
General Fusion — это одна
из этих маленьких компаний.
12:30
and hopefullyс надеждой, very soonскоро, somebodyкто-то, someoneкто то,
351
738453
3318
Я надеюсь, что очень скоро кто-нибудь
12:33
will crackтрещина that nutорех,
352
741771
1283
сможет расколоть этот орешек.
12:35
and perhapsвозможно it will be GeneralГенеральная Fusionсплавление.
353
743054
1574
Возможно, это будет General Fusion.
12:36
Thank you very much.
354
744628
1779
Спасибо большое.
12:38
(ApplauseАплодисменты)
355
746407
4180
(Аплодисменты)
Translated by Elena Kurdyumova
Reviewed by Olga Tabunsh

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.

Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
 
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
More profile about the speaker
Michel Laberge | Speaker | TED.com