Заглянемо всередину самого великого реактора термоядерного синтезу.
Вчені-фізики, починаючи з 1932 року, поки що безуспішно намагаються втілити в життя керовану реакцію гарячого термоядерного синтезу. Незважаючи на те, що останнім часом досить багато уваги приділяється холодного ядерного синтезу, гарячий термоядерний синтез знаходиться набагато ближче до того, що б стати джерелом екологічно чистої енергії, позбавленим недоліків звичайних атомних станцій, що працюють на реакції розщеплення важких елементів. Реактори керованого термоядерного синтезу не можуть вибухнути, вони не будуть виробляти велику кількість довгоіснуючих радіоактивних відходів, їх паливо і відходи можна легко перетворити на зброю масового ураження.
Центром світових зусиль по створенню реактора керованого термоядерного синтезу є міжнародний проект ITER, в рамках якого ведеться спорудження найбільшого в світі реактора. Реактор ITER будується за класичною схемою токамак, заснованої на тороїдальним обсязі, усередині якого відбувається керована реакція термоядерного синтезу. Найсильніші магнітні поля, що виробляються сверхпроводимыми обмотками 39 електромагнітів, утримують плазму, що складається з дейтерію і тритію, двох ізотопів водню. А з допомогою пучків частинок, радіохвиль і мікрохвильового випромінювання плазма розігрівається до температури 270 мільйонів градусів. Саме при такій температурі стає можливою ініціювання реакції термоядерного синтезу.
Під час цієї реакції злиття ядер дейтерію і тритію призводить до утворення ядра гелію і вільного нейтрона, що має дуже велику енергію. Ці високоенергетичні нейтрони, потрапляючи в спеціальну пастку, нагрівають її і висока температура може використовуватися для обертання турбіни електрогенератора, який виробляє електроенергію.
Реактор ITER буде здатний виробити 500 МВт енергії, стільки ж, скільки виробляє середня теплова електростанція. Але реактор ITER не буде використовуватися для виробництва електроенергії, він є ще одним гігантським фізичним експериментом, даючи вченим можливість розробляти нові та удосконалювати існуючі технології.
Що б створити на основі реакції керованого термоядерного синтезу конкурентноспроможну енергетичну технологію вчені повинні вирішити ряд серйозних проблем. Найголовнішим є питання отримання тритію. В усьому світі загальна кількість тритію становить всього близько 23 кілограм з-за того, що цей ізотоп водню є радіоактивним і швидко розпадається. Для порівняння, дейтерій, другий ізотоп водню, не радіоактивний, в природі його цілком достатньо і він може бути отриманий у люби кількостях просто випарюванням з води. Реактор ITER може використовувати тритій, вироблений на звичайних атомних станціях, але повномасштабна електростанція термоядерного синтезу сама себе забезпечувати тритієм, виробляючи його з літію з допомогою нейтронів реакції синтезу.
Окрім цього ученим ще належить вирішити питання про матеріал, з якого буде виготовлена внутрішня частина об'єму реактора. Саме на цю частину буде припадати масований удар високоенергетичних протонів, світла та інших побічних продуктів. І третьою проблемою стане залишкова радіоактивність конструкції реактора, що зробить неможливим перебування поруч з нею людей. Тому, вчені повинні розробити роботів, здатних успішно працювати тривалий час в умовах високого рівня радіації і магнітних полів. Ці роботи, крім виконання відносно тонких ремонтних робіт повинні бути в змозі виконувати заміну деяких деталей реактора, вага яких може перевищувати 10 тонн.
Згідно з планами, реактор ITER почне функціонування в 2019 році у Франції. Якщо всі заплановані експерименти і дослідження будуть завершені успішно, то команда вчених ITER займеться розробкою енергетичного реактора DEMO, досвідченого зразка промислового реактора термоядерного синтезу потужністю від 2000 до 4000 МВт, який буде побудований до 2040 року.