Термоядерный синтез внутри звезд выделяет колоссальное количество энергии. Инженеры пытаются воспроизвести этот процесс на Земле с помощью стелларатора. Для его непрерывной работы плазму необходимо постоянно подпитывать топливом.
Американская компания Type One Energy планирует использоватьсразу четыре технологии для заправки стелларатора. Они позволяют производить и впрыскивать в плазму крошечные гранулы водородного топлива, охлажденные до −253,15 °C.
В систему входят криогенная газовая пушка, экструдер для непрерывного производства гранул, защитный клапан и система рециркуляции неиспользованного топлива. Вместе они доставляют топливо непосредственно в плазму, поддерживая стабильную работу реактора. Возможно, именно такие гранулы помогут превратить термоядерный синтез в источник постоянной электроэнергии.
Ах, вот вы о чём! В прошлый раз я упомянул токамак в шутку, а вы решили копнуть глубже. Что ж, как настоящий учёный, я не могу оставить этот вопрос без внимания. Давайте разберем, как именно эта адская машина может штамповать золото.
Краткий ответ: Токамак служит сверхмощным источником нейтронов. Эти нейтроны «бомбардируют» ядра ртути, выбивая из них один протон и превращая в золото.
А теперь — научные детали, достойные Нобелевки:
Шаг 1: Топливо для печи
Внутри бублика-токамака мы нагреваем смесь дейтерия и трития (тяжелые изотопы водорода) до сотен миллионов градусов. При этой температуре они сливаются в гелий, выделяя чудовищную энергию и, что нам важнее, поток быстрых нейтронов с энергией около 14 МэВ.
Шаг 2: Бланкет — алхимическая кухня
Сам реактор обернут специальной оболочкой — «бланкетом». В обычном режиме там размножают тритий из лития. Но мы, гении, положим туда слой изотопа ртути-198 (она стабильна и её много).
Шаг 3: Ядерная реакция (гвоздь программы)
Быстрые нейтроны из плазмы врезаются в ядро ртути-198. Ядро захватывает нейтрон и становится ртутью-199, а затем испускает протон, превращаясь в ртуть-197 (Hg-197).
Шаг 4: Ожидание чуда
Hg-197 — нестабильный изотоп (период полураспада ~64 часа). Путём электронного захвата он превращается в стабильное золото-197 (Au-197) — единственный стабильный изотоп золота в природе. Поздравляю, вы сделали золото!
Шаг 5: Извлечение и подвох
Золото химически инертно, поэтому отделить его от остатков ртути будет несложно. Но, увы, есть нюанс: вместе с ним могут образоваться радиоактивные изотопы золота. Поэтому полученный слиток придется выдерживать в свинцовом контейнере 14–18 лет, пока он не станет безопасным.
Цифры для Пикабу
По расчетам стартапа Marathon Fusion, каждый гигаватт тепловой мощности токамака может давать до 5 тонн золота в год. Это может удвоить доходы будущей термоядерной электростанции.
Вот такая наука. Просто, как дважды два, если у вас в кармане есть лишний термоядерный реактор!
прим: такомак (аппарат по изготовлению тако) не нужен в основном процессе
Компания Marathon Fusion из Сан-Франциско предложила использовать термоядерные реакторы для производства золота. Идея основана на ядерной физике: каждый элемент определяется числом протонов в ядре, а нейтроны, возникающие при термоядерной реакции, могут изменять состав ядер других элементов. Если правильно подобрать материал-мишень, часть его атомов можно превратить в золото.
Один реактор может производить несколько тонн золота в год. Получая более $200 млн от его продажи можно частично компенсировать расходы на строительство и эксплуатацию термоядерной установки.
«Подход Marathon Fusion меняет фундаментальное представление о термоядерной энергетике» Пер Ф. Петерсон, профессор ядерной инженерии университета в Беркли
Физика превращения элементов вполне реальна. Но термоядерных реакторов коммерческого масштаба пока нет, а идея Marathon Fusion еще не подтверждена реальным экспериментом. Кроме того, золото после производства будет радиоактивным около 15 лет.
В апреле 2023 года мы запустили необычный для нас проект - ремонтный сервис нового формата. Первого клиента нашли только в начале лета, но уже с первого проекта удалось достичь запланированной прибыли. Расскажу, как мы создали современную компанию для поколения "новых денег", которые не готовы к тому, что прораб будет класть половину стоимости ремонта себе в карман, а сроки растягиваются без ограничений и почему это оказалось прибыльным бизнесом.
Как всё начиналось
Конец 2022 года. Я работал менеджером проектов в крупной IT-компании, мой друг Антон - тимлидом в другой известной технологической компании, а Дима занимал позицию backend-разработчика в третьей. У всех стабильные зарплаты, интересные проекты - жизнь шла своим чередом, пока Антон не решил купить квартиру в новостройке.
После долгих поисков он остановился на 85-метровой квартире в ЖК около метро Саларьево - современный комплекс с подземным паркингом и зелёным двором. Как типичный программист, к поиску ремонтников он подошёл педантично: изучил десятки предложений, провёл собеседования с кандидатами. В итоге выбрал бригаду с Авито с "15-летним опытом работы".
Денис (это я:) - один из создателей сервиса
За время ремонта у Антона мы с Димой часто приезжали к нему - помочь, посоветовать, и просто поржать над очередными косяками строителей. У нас обоих за плечами был серьёзный опыт управления командами, внедрения процессов, автоматизации и контроля качества. И знаете что? Нам казалось, что главное в ремонтном бизнесе - это грамотный менеджмент и организация процессов. И на самом деле, все примерно так и есть.
День когда мы решились
Если честно, мысли о собственной ремонтной компании появились у нас задолго до этого случая. В IT-тусовке часто шутят, что в России есть три верных пути: вебкам, айти и стройка. И мы, насмотревшись на хаос в ремонтной сфере, не раз обсуждали возможность открытия своей “фирмы”.
Мы выделили основные проблемы, которые должны были исправить с помощью своего сервиса
Первое - это постоянно растущие сметы и "задранная стоимость" на работы. Ну вы серьезно? Почему для меня ремонт в квартире должен чем-то отличаться от заказа носков на Вайлдберриз? Почему-то там нет такого, что цена носков может вырасти в 2 раза за время доставки. А тут начальная смета в 1 миллион превратилась почти в 1,7! И каждый раз это "ой, тут стены кривые", "ой, а тут придется докупить", "ой, а это мы не учли".
Второе - это бесконечно растущие сроки. Это еще хуже. Как люди с опытом в менеджменте, мы прекрасно знали, что растущие сроки – это всегда раздолбайство управления и ленивые рабочие. Но тут было чуть посложнее, об этом чуть позже. У Антона обещали сделать за 4 месяца, а в итоге растянули на 8.
Третье - хитрые прорабы. Это вообще отдельная история. Когда прораб говорит "давайте я сам закуплю материалы, у меня скидки", знайте - он накинет сверху процентов 30-40. А еще есть "срочные работы", которые почему-то не были учтены в смете. И конечно, вечная классика - экономия на материалах: заказываешь одно, а привозят что-то попроще, но по той же цене.
Целевая аудитория
А параллельно с этим мы определили нашу целевую аудиторию. Чтобы выделиться на конкурентном рынке, мы решили ориентироваться на молодых IT-специалистов и представителей “современных” профессий, живущих в Москве в возрасте 30-40 лет. Тех, кто покупает квартиру в новостройке и привыкших к хорошему сервису. Кто не готов, что его будут водить за нос и разводить на деньги.
Что с ценой?
При этом очень важно было держать цены НИЖЕ, чем у других компаний, иначе на рынке просто не выжить. В премиум сегмент нужен "пропуск" в виде большого количества работ для определенного типа клиентов, поэтому нам было понятно, что "брать" много - пока что, непозволительно. Но мы нашли способ: автоматизация процессов, прямые поставки материалов, четкое планирование работ и никаких скрытых накруток. Но несбыточной мечтой это покажется только обывателю: на самом деле сервис и правда должен быть таким, вообще любой.
История первого заказа летом 2023 года
А теперь самое интересное - наш первый заказ. Это была отдельная эпопея. Начало лета 2023, звонок от потенциального клиента.
Первый клиент оказался прямо "в яблочко" - тоже айтишник (пришедший из первой контекстной рекламы в яндексе запущенной на 20 тыс.), работал в крупной компании, купил двушку в панельке 80-х годов. Причем достаточно убитую - стены местами с дырками, старый паркет, трубы помнящие еще Горбачева... Но нам, если честно, даже повезло что первый объект был не новостройкой. На старом фонде учиться легче - там хотя бы есть на что посмотреть, в отличие от новостроек, где все "сюрпризы" спрятаны в голых стенах.
Дырка в стене была ДО демонтажа. Клиент купил квартиру с "убитым" ремонтом подешевле, в надежде сэкономить
Как мы мастеров искали
Начали с поиска бригады. Вот тут был первый холодный душ - оказалось, что найти классных специалистов без своей наработанной базы очень сложно. Мастера хорошего уровня либо уже при деле, либо просят космос. А те, кто сразу соглашается - ну, вы понимаете. За две недели провели больше 10 собеседований (назовем их так😊). Причем процесс собеседования мы сразу сделали "как в айти" - тестовые задания, проверка портфолио, разбор технологий работы. Бригадиры были в шоке - некоторые прямо уходили с собеседований, когда мы начинали распрашивать про технологии укладки плитки и показывали фотографии косяков с объектов с форумов.
В итоге нашли бригаду - два брата, которые до этого работали в крупной ремонтной компании, но ушли потому что устали от "серых" схем – по отношению К НИМ ЖЕ. В основном - задержки з/п и прорабы.
В том же санузле, но уже после демонтажных и некоторых черновых работ. Братья очень помогли нам с первым ремонтом, кроме этого, они дали нам контакты проверенных рабочих, которые впоследствии делали ремонт вместе с ними
Купили первый комплект инструмента - это отдельная история на 100 тысяч рублей. Ещё сразу купили свою тепловую пушку - это из необычного. Большинство компаний привлекают "потолочников" на субподряд. Мы захотели сразу начать формировать свой инструментарий для будущих сотрудников. Зато потом эта закупка очень помогла - не зависели от того, что принесет с собой бригада. Позже, когда начали расширяться купили свою штукатурную станцию. Это, на удивление, было самой выгодной покупкой.
Первые сложности
Начали ремонт. И тут поехало... Первый сюрприз - когда начали снимать старую штукатурку, оказалось что стены буквально рассыпались. Плюс под старым линолеумом в коридоре нашли деревянный пол с насыпью под ним.
Тут был первый серьезный разговор с заказчиком. Объяснили ситуацию, показали все фотки, рассказали что сколько будет стоит в соответствии с прайс-листом. Тут очень помогло то, что мы сразу взяли за правило - фотографировать вообще все. Каждый этап, каждый слой, каждую трубу.
С материалами тоже было весело. Первый месяц я лично объездил все крупные строительные магазины в радиусе 30 км. Искал поставщиков, договаривался о скидках. Помню, как чуть не купили партию плитки по "супер-выгодной" цене, а потом выяснилось что это условно "второй сорт" - брак, который продают через "серые" схемы.
Cделали систему закупок: (Первый заказ полностью сделан из материалов, купленных в Петровиче и на маркетплейсах). Бригада присылает список - мы проверяем цены у 3-4 поставщиков и заказываем где дешевле.
Мы сразу внедрили систему ежедневных фото-отчетов и еженедельных созвонов. Плюс сделали чат в телеграме, куда скидывали все чеки, все накладные, все фотки. Такая прозрачность очень помогла - клиент видел, что мы не химичим с ценами и не пытаемся на нем нажиться.
В итоге сделали.
Братья советовали нам недостающих специалистов по ходу ремонта и постепенно, укладываясь в срок мы сдавали клиенту новый и новый этап. Честно, это было не так сложно как казалось в начале, но нужно понимать, что на самом деле, проблем по ходу ремонта и мелких трудностей было ОЧЕНЬ много, просто мы как люди привыкшие, понимали что сейчас это и есть наша работа , за которую нам платит клиент - взять на себя все заботы по ремонту. Но серьезных форс-мажоров не возникало, максимум понервничали, когда внесли предоплату потолочникам, которых нашли по объявлению, после чего они явно начали задерживать сроки, но в итоге, все обошлось. Нам и до этого было ясно, что чем быстрее мы соберем свой , хотя бы, небольшой штат, тем лучше и выгоднее. Но для этого надо быть уверенным в постоянном потоке заказов, что мы на тот момент, не могли себе позволить.
Главное - мы поняли как надо и как не надо. Все закупки только через нас. Все договоренности - только в письменном виде.
По деньгам первый проект получился условно в ноль - не считая наших вложений в инструмент и рекламу. Но мы получили бесценный опыт, наработали связи с поставщиками (если это можно назвать так пафосно) и главное - поняли, что наша модель рабочая, хотя на тот момент не были в этом до конца уверены. Наши сомнения развеяло лето 2023 года.
1/5
Наша первая работа, которую нам помогли закончить "братья", советуя недостающих мастеров на каждый этап работ. Цена работ для заказчика вышла 750 000 рублей. Летом 2023 года, за аналогичный объём работ авитовские бригады просили до миллиона(!)
Сайт и маркетинг или как мы общаемся с клиентами ещё до первого звонка
Кстати, про сайт. Первую версию мы сделали за пару вечеров на Тильде - максимально простую: фотки, цены, контакты. Знаете что? Он у нас до сих пор такой – но с значительно изменённым UI/UX. Я иногда ловлю себя на мысли - вот мы же, можем сделать что-то крутое, с личным кабинетом, онлайн-сметами... Но потом смотрю вордстат, статистику и думаю - а зачем? Клиенты находят нас, звонят, все работает. Иногда лучшее решение - самое простое.
1/2
На главной странице "в лоб" о том кто мы, наши конкурентные преимущества, специализация и примеры работ
1/2
Сразу "ярко" заявляем о действующих скидках. Кроме этого, простым текстом пытаемся общаться с клиентом и убедить его в нашем сервисе, пока что, не общаясь с ним лично - конверсия в лиды увеличилась значительно, но важно, чтобы все предложения были реальны
А вот ворд стат. За последний месяц нас искали 680 раз не считая статистики переходов по прямой ссылке. Доказательство того, что дорогой сайт не нужен. Наш стоит 6 000 рублей в год, а сделан за 20 часов
Примеры лучших работ как маркетинговый инструмент
1/4
Оставляли подобные фото с примерами работ и вотермаркой в отзывах к жилым комплексам. Отличный маркетинговый инструмент - сразу определяем нужную ЦА и бесплатно заявляем о себе. Точно знаем, что минимум один клиент был из отзывов яндекс - поэтому работает
Как мы масштабировались и разбирались в проблемах ремонта
Теперь про то, как мы начали разбираться в проблемах ремонта и потихоньку расти. Знаете, за этот год мы много думали - почему вообще ремонтные компании задерживают сроки и не могут сделать работу по первоначальной цене? И нашли несколько интересных моментов.
Первое - сроки. Тут даже копать глубоко не пришлось - сам рынок сформирован так, что клиенты просто привыкли к задержкам. "А, ну это ремонт, тут всегда так" - классическая фраза. Благо тут нам помог опыт организации процессов из айти. Четкие спринты, ежедневные отчеты, календарный план. Работает как часы, если не филонить.
Второе - вечно растущая цена. Вот это было сложнее. В новостройках еще можно точно посчитать, а во вторичке... Но благодаря наработкам этот вопрос стал гораздо яснее. При правильно организации процессов, непредвиденные работы лучше оплатить из своих средств, чем терять клиента. Только так и делается сервис.
Третье - больная тема - воровство на материалах. Тут мы конкретно закрутили гайки. Завели строгий учет, до последнего мешка штукатурки. Прорабам сразу сказали - любая жалоба от клиента на нечестность - это конец сотрудничества. Знаете что самое смешное? Когда начали работать честно, оказалось что маржа все равно хорошая. Просто многие привыкли что надо обязательно накручивать еще и еще.
Неприятные особенности прозрачного сервиса
Большинство компаний, которые начинают работать честно, быстро сдуваются. Потому что сам потребитель привык к плохому сервису. Приходишь к клиенту, говоришь "мы все сделаем четко по смете и в срок", а он смотрит с недоверием - "да ладно, так не бывает". Сейчас в 2024-м ситуация получше, но рынок все еще очень консервативный.
Продвижение или как мы брали “Новую Москву”
Наш любимый Прокшино в Новой Москве - в 2024 году, это самый перспективный район в котором покупатели - наши потенциальные клиенты
Расти начали потихоньку. Сначала сделали специальные цены для новой Москвы - там как раз много новостроек, где мы хорошо научились работать. Потом пошли заказы по рекомендациям. Когда я говорю “пошли” заказы нужно понимать, что это 1-3 заказа в месяц стабильно, что на самом деле, тогда казалось не мало. С рекламой экспериментировали забавно - оставляли визитки в подъездах (да, просто старые добрые визитки!), ставили рекламные ящики у офисов продаж в дни выдачи ключей.
Был случай, когда на одном ЖК поставили такую стойку, а через неделю риелтор оттуда сам позвонил и предложил взять себе процент, если клиент пойдет к нам.
Сейчас берем 2-5 заказов в месяц, (летом было 5 в месяц, если разделить). Большинство клиентов приходят по рекомендациям. Штат за год работы постепенно собрали свой. Трудоустроено 14 сотрудников. Если их не хватало (как летом), привлекали мастеров с которым уже работали раньше, по договору ГПХ. Просили всех регистрировать самозанятость или ИП – это было тяжело, но зато честно платим налоги по Доходы – расходы.
Как устроен процесс
Знаете, что самое сложное в ремонтном бизнесе? Нет, не поиск клиентов и не работа с материалами. Самое сложное - это выстроить систему, которая будет удовлетворять запросы клиента и при этом позволит компании зарабатывать. Мы долго думали над этим и придумали несколько интересных решений.
Начнем с оплаты. Если посмотреть на московский рынок, там забавная система - вроде бы без предоплаты, но это только за первый, самый дешевый этап. А потом - бац, и клиент должен внести 50% от всей суммы. И попробуй не внеси - бригада уйдет на другой объект. Мы сделали иначе: разбили весь ремонт на этапы (их получилось 12 для капитального ремонта), и берем предоплату только за текущий этап. То есть клиент всегда понимает, за что именно платит, и может контролировать процесс.
С договорами тоже интересно получилось. Сначала делали один стандартный, а потом поняли - люди разные, запросы разные. Сейчас у нас три варианта: просто на работы (для тех, кто сам хочет закупать материалы), на работы плюс материалы (самый популярный), и полный пакет с дизайн-проектом. Кстати, про дизайн - мы не держим штатных дизайнеров, работаем с фрилансерами. Так получается и дешевле для клиента, и качество выше - каждый дизайнер специализируется на своем стиле.
Первый образец договора, который ставили на сайт
Расчёт стоимости
Расчет стоимости работ - отдельная история. Когда начинали, было очень сложно. На рынке нет четких цен - один мастер берет 3 тысячи за квадрат стяжки, другой - тысячу, третий вообще говорит "ну давайте посмотрим по факту". Сначала работали по среднему прайсу, но часто уходили в минус по отдельным этапам - то бригада дороже встанет, то материала больше уйдет. Сейчас, когда появились постоянные сотрудники, стало проще - мы точно знаем их расценки и можем давать фиксированную цену.
Материалы
Выяснилось, что в крупных магазинах часто дешевле в сравнении с рынками стройматериалов, особенно если ловить акции. Плюс появились маркетплейсы - там вообще красота по ценам. И главное - полная прозрачность, клиент сам видит все позиции. Если находим материал дешевле - возвращаем разницу. Был случай, когда на керамограните сэкономили клиенту почти 30 тысяч - просто потому что, нашли ту же плитку в другом магазине по акции.
Как работаем сейчас
Сейчас берем 2-5 заказов в месяц, зависит от сезона и сложности объектов.
Процесс обкатан до мелочей: сначала выезд на замер, потом предварительная смета. Если клиента все устраивает - детальный расчет и договор. Дальше начинается самое интересное - согласование материалов, закупки, работа.
Особенности продвижения и подводные камни
С продвижением интересно получилось. Сначала, как все, полезли на Авито. И знаете что? Не зашло. Там своя специфическая аудитория и конкретно у нас, с Авито “ не пошло”.
Свежий пример страницы с авито в категории "Ремонт квартир". Как клиенты определяются с подрядчиком среди тысяч однотипных объявлений - хороший маркетинговый вопрос, который мы решаем, после чего полноценно "зайдём" на авито
Пробовали контекстную рекламу яндекс - тоже так себе результат. Клики дорогие, конверсия низкая. Зато отлично зашла таргетированная реклама в Instagram* (*запрещен в РФ) и реклама в районных пабликах ВКонтакте. Особенно в группах новостроек в ТГ - там как раз наша целевая аудитория.
Но главный канал - сарафанное радио. Причем работает оно интересно. Всегда знаешь , от кого пришли заказчики и проще выстраивать коммуникацию. Есть клиент - он доволен, рассказал коллегам - и понеслось. За три месяца получили еще два заказа от сотрудников той же компании. Выходит такой “корпоративный ремонт”)))
Были, конечно, и провалы в продвижении. Пытались работать с риелторами - предлагали им комиссию за клиентов. Не пошло - у них свои схемы, свои бригады. Пробовали давать рекламу в лифтах, входных группах - тоже мимо, ни одного обращения, но тут скорее из-за того что эта реклама буквально на день.
ИТОГ
Сейчас мы существуем уже чуть больше года и в целом смотрим на ремонтный рынок не так, как раньше. За это время мы сделали несколько важных заметок для себя:
Оказывается, большинство проблем в ремонте - это не технические сложности, а банальная организация процессов. Когда все четко спланировано и каждый знает что делать - даже самый сложный ремонт идет как по маслу.
Мы поняли, почему многие компании "химичат" с ценами и сроками - просто потому что не умеют нормально считать и планировать. Когда все процессы выстроены правильно, можно работать честно и все равно оставаться в плюсе.
Самое сложное - это не найти клиентов или научиться делать ремонт. Самое сложное - это переломить привычку рынка работать "по-серому". И заказчики, и исполнители настолько привыкли к непрозрачным схемам, что честный подход вызывает удивление.
Мы до сих пор учимся. Каждый объект - это новый опыт и новые вызовы (особенно по части коммуникаций с клиентами). Но главное - мы видим, что наша модель работает и пока что, нам удается держать ценник немного ниже рыночного, за счёт того что до сих пор не имеем в найме маркетологов, IT, отдела продаж и менеджеров по продажам. Стараемся нанимать именно рабочих, все остальное можно отдать на аутсорс.
Уважаемые пикабушники, были рады составить для вас эту статью! С любовью, СК Комната
Американская компания Avalanche Energy разрабатывает Orbitron — компактный уменьшатель термоядерный реактор размером с бочку, который сможет заменить дизельный генератор. В отличие от токамаков, он использует электростатическое и магнитное удержание: ионы разгоняются и движутся по орбитам вокруг центрального электрода. Это позволяет существенно уменьшить габариты установки.
Первые эксперименты уже подтвердили работоспособность концепции. Исследователи зафиксировали дейтериевые ионы с энергией более 100 кэВ, температурой выше 11 млн °C и появление нейтронов.
Когда я учился в Бауманке (тогда оно называлось МВТУ им.Баумана – сейчас именуют МГТУ) по специальности «ядерные энергетические установки» (зав.кафедрой был академик Н.Доллежаль с многочисленными регалиями типа дважды Героя Социалистического Труда, Главного конструктора реактора первой в мире АЭС и т.д.), то в начале 1980-х на последних курсах у нас устроили анонимный опрос: «Как вы думаете, когда появятся рентабельные термоядерные реакторы?». Было небольшое количество тех, кто предположил, что это будет через пять лет, слушая хвастливые околонаучные репортажи об успехах с Токамаками. Однако большинство предположило, что это будет к 2000-му году (я тоже так ответил – как же я ошибался!) Но небольшая часть ответила: «никогда»! Это было особенно удивительно, учитывая советские реалии и энтузиазм той эпохи. Впрочем, возможно, что так ответили те, кто был больше в теме (у нас училось много детей тех, кто работал в атомной сфере) Насчёт «никогда» не уверен, но всё же так и подмывает задать вопрос: ну и нахрена были потрачены сотни миллиардов долларов, и главное - продолжают их тратить? С тех пор прошло 45 лет - сейчас уже термояд не считается таким уж безапелляционно-перспективным способом получением энергии. Появились альтернативные способы получения ядерной энергии, и их несколько.
Термоядерный синтез называют «энергией звезд»: именно благодаря ему светит Солнце. Германия делает ставку на эту технологию. Стартап Proxima Fusion привлек 411 млн, а после выполнения условий финансирования получит еще 400 млн от правительства Баварии.
В основе проекта — стелларатор, особый тип термоядерного реактора, в котором плазму удерживают магнитные катушки сложной формы. В отличие от более распространенных токамаков, такая конструкция не требует мощных плазменных токов. Это обеспечивает более стабильную и длительную работу установки.
Стоимость первого промышленного реактора оценивается примерно в 2 млрд евро.
В стартапы в области термоядерного синтеза уже инвестированы миллиарды. Не факт, что Proxima Fusion одержит победу. Ученые занимаются разработкой термоядерных технологий уже много десятилетий, и некоторые считают ее тупиковым вектором развития, но другие по-прежнему видят в ней большую надежду.
Много интересной информации в телеграм-канале ЭнергетикУм
Речь пойдет об изотопе Гелий-3. Луна обладает такими его запасами, что способна обеспечить все государства электричеством на тысячи лет.
Мы будем разбираться в энергетике и перспективах, но сначала о грустном. Дело в том, что несмотря на все преимущества гелия-3, он составляет жалкие 0,000137% от всего гелия на Земле, а 99,99986% — на гелий-4, который не имеет полезных свойств, интересных энергетикам. Давайте-ка по порядку.
Изотоп
Гелий-3 рассматривается как перспективное топливо для термоядерных реакторов. Существует три типа водорода:
Легкий (протий, ядро — один протон)
Тяжелый (дейтерий, состав — протон + нейтрон)
Сверхтяжелый (тритий, состав — протон + два нейтрона)
Изначально исследователи пробовали использовать обычный водород, однако его энерговыход оказался недостаточным. Больше потратишь усилий и денег, чем получишь реального выхлопа. Водород - на выход. Следующий шаг — дейтерий, который дает больший выход энергии, но с калькулятором в руках просчитано, что затраты не окупаются. После этого был выбран тритий, вот здесь результаты были приемлемыми, однако его плазма оказалась трудной в управлении.
В настоящее время ученые рассматривают гелий-3 (состав — два протона + нейтрон), и надо полагать , что изотоп может обеспечить больший энергопоток и будет легче в управлении.
Но, как мы помним, на Земле гелия-3 крайне мало. А гелий-4 (два протона + два нейтрона), хоть и присутствует в больших количествах, но для термоядерных реакций не годится.
Ядерная реакция 3Не + D → 4Не + p (увы, малодостижимая в промышленных масштабах ввиду малого количества сырья) имеет ряд преимуществ по сравнению с более удобной и простой в земных условиях дейтериево-тритиевой реакцией T + D → 4Не + n. К числу этих преимуществ относим значительно более низкий поток нейтронов из зоны реакции, а это ведет к серьезному снижению наведенной радиоактивности и уменьшению деградации материалов реактора. Про материалы реактора еще поговорим, там и без радиоактивности проблем хватает. Кроме того, одним из продуктов реакции являются протоны, которые, в отличие от нейтронов, легко улавливаются и могут быть использованы для дополнительной генерации электроэнергии. О хранении сырья: и гелий-3, и дейтерий характеризуются неактивностью, что позволит складировать их без особых мер безопасности; даже в случае аварии с разгерметизацией активной зоны выброс даст практически нулевой уровень радиоактивности.
Мы пишем, что гелий-3 хранить достаточно безопасно, но помимо обеспечения безопасности есть много других требований. Гелий-3 хранится при крайне низких температурах и под высоким давлением, а значит потребуются сложные криогенные системы. Гелий-3 — лёгкий и подвижный газ, способный улетучиваться, проникая через мельчайшие поры материалов. Следовательно, кроме температуры и давления необходима абсолютная герметичность не только на этапе хранения, но и при транспортировке.
Но, конечно, все не настолько волшебно, как хотелось бы: существенный недостаток гелий-дейтериевой реакции — гораздо более высокий температурный порог, необходимый для ее запуска, который составляет около миллиарда градусов. И это вторая проблема материалов реактора.
О реакторах
Уже сейчас - и не первое десятилетие - существует несколько проектов и исследований, посвящённых возможности использования гелия-3 в термоядерном синтезе. ITER (Международный экспериментальный термоядерный реактор) - наиболее известный, распиаренный, и пожалуй, дорогостоящий.
В реакторе где создаются установки на основе плазменного термоядерного синтеза с использованием гелия-3 в качестве топлива.
Ни один из существующих материалов не способен выдержать длительный нагрев до таких температур — любой, даже самый прочный сплав, разработанный в секретных военных лабораториях, деформируется и распадается на пыль, если реакция продолжается чуть дольше, чем положено. Именно поэтому термоядерная реакция на текущем этапе не может длиться более одной минуты. Идея получения энергии через "обратное деление", основанная на разнице масс, привлекала физиков на протяжении многих лет. Проблемы первых термоядерных реакторов, или устройств, которые были похожи на них, заключались не только в высоком энергопотреблении, но и в отсутствии реальных результатов.
Есть такой проект и у России, и у Китая - в общем, не единичная разработка. Главная нерешённая проблема термоядерных реакторов, предназначенных для разогрева дейтерия и трития до температуры в сотню миллионов градусов, заключается в отсутствие эффективности. Удержать разогретые до состояния плазмы дейтерий и тритий в реакторе уже умеют, но энергия, выделяющаяся во время процесса синтеза, оказывается меньше той, что потребляет реактор. Но затраты во имя науки - это затраты во имя науки. Все не так плохо как может показаться: технология термоядерного синтеза отрабатывалась ещё в СССР, а в 1997-ом году на реакторе Jet в Великобритании удалось достичь мощности ядерного энерговыделения более 16 МВт, что примерно сравнялось с мощностью плазменных потерь.
Используемый способ получения гелия-3
Гелий-3 может быть получен только через распад трития, и основные его запасы возникли в результате этого процесса. Когда? Во время ядерной гонки в период холодной войны. Например, американцами к 2003 году было накоплено примерно 260 тыс. литров неочищенного гелия-3, но уже спустя 7 лет объемы неиспользуемого газа сократились до 12 тыс. литров. Спрос на редкий газ рос (и тут вопрос не в энергетике, а в использовании гелий-3 в других сферах, в том числе медицины). В связи с растущим спросом в 2007 году вновь запустили ограниченное производство трития, по плану ежегодное получение гелия-3 составляло 8 тыс. литров. В то же время текущий годовой спрос на гелий-3 уже превышает 40 тыс. литров, из которых только 5% используется в медицине. В апреле 2010 года Комитет по науке и технологии США завил, что нехватка гелия-3 может негативно сказаться на различных областях, и даже ученые в ядерной отрасли испытывают трудности с его приобретением из государственных запасов.
Вот с тех пор аукционная цена на гелий-3 колеблется около $2000 за литр, и никаких тенденций к удешевлению не отмечается. Дефицит объясняется тем, что большая часть гелия-3 используется для создания нейтронных детекторов, необходимых для обнаружения ядерных материалов. Эти детекторы фиксируют нейтроны по реакции (n, p) — захвату нейтронов и испусканию протонов. Чтобы эффективно отслеживать попытки ввоза ядерных материалов, требуется значительное количество таких детекторов, что и делает гелий-3 чрезвычайно дорогостоящим ресурсом.
Итак, откуда его брать?
Есть одна крайне перспективная, но пока еще не реализованная идея, требующая дальнейших исследований и технического прорыва. Для начала факт, о котором вы наверняка догадались из заголовка.
Каждая тонная лунного грунта содержит около 0,01 грамма гелия-3. По предварительным подсчетам, всего на Луне не менее 500 тыс. тонн вещества. Этого достаточно, чтобы обеспечить всю планету энергией на 5000 лет без использования прочих источников. А вот общее количество гелия-3 в атмосфере нашей планеты оценивается всего в 35 000 тонн. Почувствуйте разницу! В природе гелий-3 миллионами и миллиардами лет может накопиться либо на больших планетах (Уран или Нептун), способных его удерживать, либо на телах без атмосферы и магнитосферы. Ближайший к нам источник - Луна, где в грунте искомый гелий-3 лежит в чистом виде, то есть его не придется обрабатывать, достаточно собирать в капсулы спецтехникой (немногим сложнее лунохода) — и можно сразу отправлять на Землю. А дальше простая математика - 2 тонны гелия-3, разогретые в термоядерном реакторе, дадут столько же энергии, сколько 30 млн тонн нефти, сжигаемой в печах ТЭС.
И совершенно случайно успехи в завершении проектов по созданию термоядерных реакторов совпали с возобновлением "лунной гонки". Как всегда, есть нюанс. Для того, чтобы начать добычу на Луне, придется делать огромные вложения. Понадобится не только техника, понадобятся люди. По сути, это означает колонизацию спутника. Это несколько сложней - потребуется инфраструктура с обеспечением людей водой, воздухом, топливом, строительными материалами. И если добыча окажется выгодной - ее начнут.
Так, в 2024 году экс-сотрудники американской частной космической компании Blue Origin основали собственный стартап Interlune, ставя целью к 2028 году создать завод на Луне. Сооснователь Interlune Роб Мейерсон заявлял: Гелий-3 — единственный ресурс, цена которого достаточно высока, чтобы обеспечить полет на Луну и возвращение его на Землю. Есть клиенты, которые хотят купить его сегодня. В 2026 году должен пройти первый пробный полет с забором гелия-3 и его доставкой на землю, проект будут совместным для Interlune и NASA. Завод - это прекрасно. Но полноценная Лунная база - еще лучше.
Проект таковой есть у России и Китая, причем согласно плану станция должна быть построена к 2033 году. В 2023 года правительство РФ подписало соответствующее соглашение о сотрудничестве с КНР по возведению Международной научной лунной станции. А 5 марта 2024 года сообщалось, что страны обдумывают способы доставки на Луну в 2030-х годах ядерную станцию с помощью роботов. Это прекрасно, но мы упираемся в 2 фактора: 1. Термоядерные реакторы до сих пор ненадежны и неспособны обеспечивать бесперебойную работу даже при наличии гелий-3. 2. Затраты на создание лунных экспедиций, лунных баз и лунных заводов не отобьют себя, если термоядерные реакторы окажутся пшиком по непреодолимым техническим моментам. Это не значит, что "нет клиентов, которые хотят купить гелий-3 сегодня". Медицина, криогенная промышленность, научные лаборатории - постоянные клиенты, но не станет ли лунный гелий-3 слишком дорогой альтернативой земному гелию-3? Имеет ли смысл вкладываться сейчас, на короткой перспективе?
В этом видео показан термоядерный реактор ST40, где вещество разогревают до экстремальных температур — выше, чем в ядре Солнца (порядка 100–200 млн °C). Внутри используется обычный водород, точнее его тяжёлые формы — дейтерий и тритий. При таком нагреве атомы теряют электроны и превращаются в плазму — раскалённую смесь заряженных частиц.
В этом состоянии ядра могут сближаться и сталкиваться. Учёные пытаются запустить термоядерный синтез — процесс, при котором лёгкие ядра сливаются в более тяжёлые и выделяют огромное количество энергии. На видео также можно увидеть инжекцию нейтрального пучка: в плазму вводят поток быстрых атомов, которые не отклоняются магнитным полем, проникают внутрь и при столкновениях передают энергию, дополнительно нагревая плазму и помогая поддерживать нужные условия для синтеза.
При этом внутри реактора ничего не плавится, потому что плазма не касается стенок. Её удерживают мощные магнитные поля, как бы «подвешивая» в пространстве. Вся экстремальная температура сосредоточена внутри плазменного кольца, а сама установка остаётся защищённой. Если такие реакции удастся сделать стабильными, это может стать основой практически неисчерпаемого и более чистого источника энергии.
