Ядерный синтез всегда находится в подвешенном состоянии — каждый раз появление первого сносного реактора обещает случиться через 30 лет. С годами это число не уменьшается. Управляемый ядерный синтез не приблизился к нам ни на йоту с тех пор, как идея появилась впервые в 1950-х годах. Однако электростанции ядерного синтеза могут быть гораздо ближе, чем думают многие — если мы уменьшим их в размерах.

Широко распространено мнение, что чем больше, тем лучше — говоря о ядерном синтезе. Массивный международный эксперимент ИТЭР доводит это высказывание до крайности, разрабатывая реакционную камеру в форме пончика в 20 метров в поперечнике и задействуя 1000 сотрудников для работы. Стоит он «скромные» 50 миллиардов долларов.

Однако эксперты постепенно приходят к мнению, что менее масштабный подход дал бы плоды дешевле и быстрее. В прошлом месяце аэрокосмическая компания Lockheed Martin заявила, что почти готова построить компактный реактор ядерного синтеза, который можно будет уместить на крыше грузовика, уже через десять лет. Том Жарбо из Вашингтонского университета в Сиэттле разработал собственный небольшой реактор, который, по его словам, обойдется менее чем в 3 миллиарда долларов и может быть построен уже в ближайшие пятнадцать лет.

Термоядерные реакторы обещают дешевую, экологически чистую энергию, минимум радиоактивных отходов и минимальный риск. Реакторы, которые разрабатывают ИТЭР, Lockheed Martin и Жарбо, используют магниты для сдерживания смеси дейтерия и трития (стабильных изотопов водорода), нагретых до точки, когда электроны отделяются от атомных ядер. Магнитное поле необходимо для удержания раскаленной плазмы. В ней изотопы сливаются в ядра гелия, испуская нейтроны и генерируя огромное количество энергии.

Но легче сказать, чем сделать. «Физика плазмы — это не ракетостроение, — говорит Жарбо. — Это намного сложнее».

Одной из основных задач является удержание хаотической плазмы на месте в течение более крошечной доли секунды. Реакторы, подобные ИТЭРу, пытались реализовать это с помощью магнитных полей, создаваемых с помощью катушек вокруг «пончика», и сверхпроводящих магнитов, проходящих через центральное отверстие. Но это требует метры дорогостоящего громоздкого экранирования для защиты охлажденных магнитов от энергичных нейтронов.

Жарбо пытается уменьшить общий проект, используя так называемый сферомак, в котором ток протекающей плазмы генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, элегантно ограничивает саму плазму. При отсутствии чувствительных компонентов внутри «дырки», сферомаки могут быть сколь угодно малыми.

Сферомаки вошли в моду в 1970-х годах, когда Жарбо начал работать над ними в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, но тогда ученые не могли удерживать горячую плазму дольше, чем на кратчайшую долю секунды. Экспериментальная установка размером с автомобиль, над которой Жарбо работает сегодня, это первый сферомак, который удерживает плазму высокого давления. «И это могло бы длиться бесконечно, если бы у нас было охлаждение и питание», — говорит он.

Сейчас Жарбо ищет 8 миллионов долларов для строительства большой экспериментальной установки, которая сможет достигать температур, необходимых для доказательства работы технологии.

Какой проект победит, тот и получит финансирование. ИТЭР высосал большую часть бюджета и энтузиазма, инвесторы потеряли доверие к термоядерному синтезу и только-только начинают снова его приобретать. Если не будет денег для финансирования некоторых из наиболее перспективных альтернативных подходов, 30-летняя черта, разделяющая нас и дешевую чистую энергию, может сохраниться надолго.