Το κύριο ερώτημα είναι, «Πότε θα έχουμε σύντηξη;» Γνωρίζουμε για τη σύντηξη εδώ και μεγάλο διάστημα. Για την ακρίβεια τη γνωρίζουμε από το 1920, όταν ο Σερ Άρθουρ Στάνλεϊ Έντιγκτον και η Βρετανική Ακαδημία Επιστημών υπέθεσαν ότι γι' αυτό λάμπει ο ήλιος.
The key question is, "When are we going to get fusion?" It's really been a long time since we've known about fusion. We've known about fusion since 1920, when Sir Arthur Stanley Eddington and the British Association for the Advancement of Science conjectured that that's why the sun shines.
Πάντα ανησυχούσα για τους πόρους. Δεν ξέρω για εσάς, μα όταν μου έδινε φαγητό η μητέρα μου, πάντα ξεχώριζα αυτά που δεν μου αρέσανε, από αυτά που μου αρέσανε. Και έτρωγα αυτά που δεν μου αρέσανε πρώτα, γιατί αυτά που σου αρέσουν, θες να τα κρατήσεις γι' αργότερα. Και ως παιδί πάντα ανησυχείς για τους πόρους. Και μόλις μου το εξηγήσανε πόσο γρήγορα ξοδεύαμε τους πόρους του πλανήτη, αναστατώθηκα, περίπου όσο όταν κατάλαβα, πως η Γη θα αντέξει μόλις περίπου πέντε δις χρόνια, πριν την καταπιεί ο ήλιος. Μεγάλα γεγονότα στη ζωή μου, ήμουν περίεργο παιδί. (Γέλια)
I've always been very worried about resource. I don't know about you, but when my mother gave me food, I always sorted the ones I disliked from the ones I liked. And I ate the disliked ones first, because the ones you like, you want to save. And as a child you're always worried about resource. And once it was sort of explained to me how fast we were using up the world's resources, I got very upset, about as upset as I did when I realized that the Earth will only last about five billion years before it's swallowed by the sun. Big events in my life, a strange child. (Laughter)
Η ενέργεια μέχρι στιγμής καθορίζεται από τους πόρους. Οι χώρες που κερδίζουν πολλά λεφτά από την ενέργεια έχουν συνήθως κάτι στο υπέδαφός τους. Ο άνθρακας τροφοδότησε τη βιομηχανική επανάσταση σ' αυτήν τη χώρα - πετρέλαιο, αέριο, συγγνώμη. (Γέλια) Αέριο - είμαι πιθανότατα ο μόνος άνθρωπος που του αρέσει όταν ο κος Πούτιν κλείνει τις στρόφιγγες, γιατί ο προϋπολογισμός μου ανεβαίνει.
Energy, at the moment, is dominated by resource. The countries that make a lot of money out of energy have something underneath them. Coal-powered industrial revolution in this country -- oil, gas, sorry. (Laughter) Gas, I'm probably the only person who really enjoys it when Mister Putin turns off the gas tap, because my budget goes up.
Αυτήν τη στιγμή εξαρτώμαστε, από τα πράγματα που ξοδεύουμε όλο και πιο γρήγορα. Και καθώς προσπαθούμε να σώσουμε δισεκατομμύρια ανθρώπους από τη φτώχεια στον Τρίτο Κόσμο, στις αναπτυσσόμενες χώρες, ξοδεύουμε ενέργεια όλο και πιο γρήγορα. Και οι ενεργειακοί πόροι εξαντλούνται. Και ο τρόπος που θα παράγουμε ενέργεια στο μέλλον, δεν θα είναι από τους πόρους, αλλά από τη γνώση. Εάν κοιτάξουμε 50 χρόνια στο μέλλον, πιθανότατα θα παράγουμε ενέργεια με έναν από τους εξής τρεις τρόπους: με λίγη αιολική ενέργεια και κάποια άλλα πράγματα, αλλά αυτές θα είναι οι κύριες μορφές ενέργειας.
We're really dominated now by those things that we're using up faster and faster and faster. And as we try to lift billions of people out of poverty in the Third World, in the developing world, we're using energy faster and faster. And those resources are going away. And the way we'll make energy in the future is not from resource, it's really from knowledge. If you look 50 years into the future, the way we probably will be making energy is probably one of these three, with some wind, with some other things, but these are going to be the base load energy drivers.
Η ηλιακή μπορεί να είναι λύση, και σίγουρα πρέπει να την αναπτύξουμε. Μα μας λείπει αρκετή γνώση πριν καταφέρουμε να κάνουμε την ηλιακή την κύρια μορφή ενέργειας του κόσμου. Η πυρηνική σχάση. Η κυβέρνησή μας σκοπεύει να φτιάξει έξι νέους πυρηνικούς σταθμούς. Θα τοποθετήσουν έξι νέους πυρηνικούς σταθμούς, και μετά ίσως μερικούς ακόμη. Η Κίνα χτίζει πυρηνικούς σταθμούς. Όλοι το κάνουν. Διότι γνωρίζουν ότι είναι ένας σίγουρος τρόπος να έχουν ενέργεια χωρίς άνθρακα.
Solar can do it, and we certainly have to develop solar. But we have a lot of knowledge to gain before we can make solar the base load energy supply for the world. Fission. Our government is going to put in six new nuclear power stations. They're going to put in six new nuclear power stations, and probably more after that. China is building nuclear power stations. Everybody is. Because they know that that is one sure way to do carbon-free energy.
Αν όμως θέλατε να μάθετε ποια είναι η τέλεια πηγή ενέργειας, Αυτή θα ήταν κάποια που δεν πιάνει πολύ χώρο, έχει μια σχεδόν ανεξάντλητη πηγή, είναι ασφαλής, δεν μολύνει την ατμόσφαιρα με άνθρακα, δεν αφήνει ραδιενεργά απόβλητα. Αυτή είναι η πυρηνική σύντηξη. Αλλά φυσικά, όπως πάντα, υπάρχει μια δυσκολία. Η σύντηξη γίνεται πολύ δύσκολα. Προσπαθούμε εδώ και 50 χρόνια.
But if you wanted to know what the perfect energy source is, the perfect energy source is one that doesn't take up much space, has a virtually inexhaustible supply, is safe, doesn't put any carbon into the atmosphere, doesn't leave any long-lived radioactive waste: it's fusion. But there is a catch. Of course there is always a catch in these cases. Fusion is very hard to do. We've been trying for 50 years.
Ωραία. Τι είναι η σύντηξη; Είναι ώρα για πυρηνική φυσική. Και συγχωρέστε μου την έκφραση, αλλά αυτό «με φτιάχνει». (Γέλια) Όντως ήμουν περίεργο παιδί. Η πυρηνική ενέργεια οφείλεται στον εξής λόγο. Ο πιο σταθερός πυρήνας είναι του σιδήρου, ακριβώς στο κέντρο του περιοδικού πινακα. Ένας μεσαίου μεγέθους πυρήνας. Και πρέπει να πας προς τον σίδηρο, αν θέλεις να πάρεις ενέργεια. Έτσι το ουράνιο που είναι πολύ μεγάλο, τείνει να σπάει. Τα μικρά άτομα όμως τείνουν να μένουν μαζί, οι μικροί πυρήνες τείνουν να ενώνονται, για να φτιάξουν μεγαλύτερους πιο κοντά προς τον σίδηρο.
Okay. What is fusion? Here comes the nuclear physics. And sorry about that, but this is what turns me on. (Laughter) I was a strange child. Nuclear energy comes for a simple reason. The most stable nucleus is iron, right in the middle of the periodic table. It's a medium-sized nucleus. And you want to go towards iron if you want to get energy. So, uranium, which is very big, wants to split. But small atoms want to join together, small nuclei want to join together to make bigger ones to go towards iron.
Και παίρνουμε ενέργεια έτσι. Αυτό κάνουν ουσιαστικά τα άστρα. Στο κέντρο τους ενώνεται υδρογόνο για να γίνει ήλιο. Κι ύστερα ήλιο για να φτιάξουν άνθρακα κι οξυγόνο κι όλα τα πράγματα απ' τα οποία είμαστε φτιαγμένοι, φτιάχνονται στο κέντρο των άστρων. Είναι όμως δύσκολη διαδικασία. Γιατί, όπως ξέρετε, το κέντρο των άστρων είναι πολύ θερμό, σχεδόν εξ ορισμού. Και υπάρχει μία χημική αντίδραση που πιθανότατα είναι η ευκολότερη αντίδραση σύντηξης που υπάρχει. Αυτή μεταξύ δύο ισοτόπων του υδρογόνου, δύο τύπων υδρογόνου: του δευτέριου, που είναι βαρύ υδρογόνο, που υπάρχει στο θαλασσινό νερό, και του τρίτιου που είναι υπερβαρύ υδρογόνο.
And you can get energy out this way. And indeed that's exactly what stars do. In the middle of stars, you're joining hydrogen together to make helium and then helium together to make carbon, to make oxygen, all the things that you're made of are made in the middle of stars. But it's a hard process to do because, as you know, the middle of a star is quite hot, almost by definition. And there is one reaction that's probably the easiest fusion reaction to do. It's between two isotopes of hydrogen, two kinds of hydrogen: deuterium, which is heavy hydrogen, which you can get from seawater, and tritium which is super-heavy hydrogen.
Αυτοί οι δύο πυρήνες όταν βρίσκονται μακριά, είναι φορτισμένοι. Και όταν τους φέρεις κοντά, απωθούνται. Μα όταν τους φέρεις αρκετά κοντά, αυτό που λέμε ισχυρή δύναμη αρχίζει να δρα και τα κάνει να ενωθούν. Έτσι τον περισσότερο καιρό απωθούνται, εμείς τα φέρνουμε όλο και πιο κοντά, μέχρι που κάποια στιγμή η ισχυρή δύναμη τα δένει μαζί. Για μια στιγμή γίνονται ήλιο-5, διότι περιέχουν πέντε σωματίδια.
These two nuclei, when they're far apart, are charged. And you push them together and they repel. But when you get them close enough, something called the strong force starts to act and pulls them together. So, most of the time they repel. You get them closer and closer and closer and then at some point the strong force grips them together. For a moment they become helium 5, because they've got five particles inside them.
Αυτή εκεί είναι η διαδικασία δευτέριο και τρίτιο ενώνονται για να φτιάξουν ήλιο-5. Το ήλιο διασπάται και προκύπτει ένα νετρόνιο και μαζί του παράγεται πολύ ενέργεια. Εάν μπορείς να θερμάνεις κάτι περίπου στους 150 εκατ. βαθμούς, τα πράγματα θα κινούνται τόσο γρήγορα ώστε κάθε φορά που συγκρούονται με τον σωστό τρόπο, θα συμβαίνει αυτό και θα απελευθερώνεται ενέργεια. Κι αυτή η ενέργεια είναι που τροφοδοτεί τη σύντηξη. Αυτή είναι η αντίδραση που θέλουμε να κάνουμε.
So, that's that process there. Deuterium and tritium goes together makes helium 5. Helium splits out, and a neutron comes out and lots of energy comes out. If you can get something to about 150 million degrees, things will be rattling around so fast that every time they collide in just the right configuration, this will happen, and it will release energy. And that energy is what powers fusion. And it's this reaction that we want to do.
Υπάρχει ένα μικρό πρόβλημα με αυτήν την αντίδραση. Πρέπει βέβαια να φθάσουμε τους 150 εκατ. βαθμούς, αλλά υπάρχει ακόμη ένα πρόβλημα με την αντίδραση. Είναι αρκετά ζεστό. Το πρόβλημα με την αντίδραση είναι ότι το τρίτιο δεν το συναντάμε στη φύση. Πρέπει να το φτιάξουμε από κάτι άλλο. Και το φτιάχνουμε από το λίθιο. Αυτή η αντίδραση στο κάτω μέρος είναι Λίθιο-6, συν ένα νετρόνιο, μας δίνει κι άλλο ήλιο συν ένα τρίτιο. Κι έτσι φτιάχνουμε το τρίτιο. Μα ευτυχώς εάν καταφέρουμε την αντίδραση σύντηξης, έχουμε ένα νετρόνιο, οπότε μπορεί να γίνει και η δεύτερη αντίδραση.
There is one trickiness about this reaction. Well, there is a trickiness that you have to make it 150 million degrees, but there is a trickiness about the reaction yet. It's pretty hot. The trickiness about the reaction is that tritium doesn't exist in nature. You have to make it from something else. And you make if from lithium. That reaction at the bottom, that's lithium 6, plus a neutron, will give you more helium, plus tritium. And that's the way you make your tritium. But fortunately, if you can do this fusion reaction, you've got a neutron, so you can make that happen.
Τώρα γιατί στο διάβολο μας νοιάζει αυτό; Βασικά για αυτό τον λόγο. Αν βάλουμε σε διάγραμμα πόσο καύσιμο μας έχει απομείνει, με μέτρο την παρούσα παγκόσμια κατανάλωση. Στο διάγραμμα βλέπουμε μερικές δεκάδες χρόνια πετρέλαιο - παρεμπιπτόντως η μπλε γραμμή είναι η χαμηλότερη εκτίμηση των υπαρχόντων πόρων. Η κίτρινη είναι πιο αισιόδοξη εκτίμηση.
Now, why the hell would we bother to do this? This is basically why we would bother to do it. If you just plot how much fuel we've got left, in units of present world consumption. And as you go across there you see a few tens of years of oil -- the blue line, by the way, is the lowest estimate of existing resources. And the yellow line is the most optimistic estimate.
Και κατά μήκος βλέπουμε ότι μας απομένουν μόνο μερικές δεκάδες χρόνια, ίσως μόλις 100 χρόνια με ορυκτά καύσιμα. Και φυσικά δεν θέλουμε να τα κάψουμε όλα, γιατί θα απελευθερώσει στον αέρα τρομερές ποσότητες άνθρακα. Και μετά φτάνουμε στο ουράνιο. Με την τρέχουσα τεχνολογία αντιδραστήρων δεν έχουμε και πολύ ουράνιο. Θα πρέπει να εξάγουμε ουράνιο από το θαλασσινό νερό, που είναι η κίτρινη στήλη, ώστε να μπορέσουν οι συμβατικοί πυρηνικοί σταθμοί να κάνουν πραγματικά πολλά για εμάς. Αυτό είναι λίγο σοκαριστικό διότι η κυβέρνησή μας βασίζεται σε αυτό για να φτάσουμε τους στόχους του Κιότο, και όλα τα σχετικά.
And as you go across there you will see that we've got a few tens of years, and perhaps 100 years of fossil fuels left. And god knows we don't really want to burn all of it, because it will make an awful lot of carbon in the air. And then we get to uranium. And with current reactor technology we really don't have very much uranium. And we will have to extract uranium from sea water, which is the yellow line, to make conventional nuclear power stations actually do very much for us. This is a bit shocking, because in fact our government is relying on that for us to meet Kyoto, and do all those kind of things.
Για να πάμε παραπέρα, χρειαζόμαστε τεχνολογία αναπαραγωγής. Που σημαίνει γρήγορους αντιδραστήρες, πράγμα αρκετά επικίνδυνο. Το μεγάλο πράγμα στα δεξιά, είναι το λίθιο που έχουμε στον κόσμο, και το λίθιο βρίσκεται στο θαλασσινό νερό. Η κίτρινη γραμμή. Κι έχουμε καύσιμο σύντηξης για τριάντα εκατομμύρια χρόνια στο θαλασσινό νερό. Οποιοσδήποτε μπορεί να το αποκτήσει. Γι' αυτό θέλουμε τη σύντηξη. Είναι οικονομικά ανταγωνιστική; Κάνουμε εκτιμήσεις για το πόσο θα κόστιζε να φτιάξουμε ένα εργοστάσιο σύντηξης. Και βγαίνει περίπου η ίδια τιμή όσο το σημερινό ηλεκτρικό ρεύμα.
To go any further you would have to have breeder technology. And breeder technology is fast breeders. And that's pretty dangerous. The big thing, on the right, is the lithium we have in the world. And lithium is in sea water. That's the yellow line. And we have 30 million years worth of fusion fuel in sea water. Everybody can get it. That's why we want to do fusion. Is it cost-competitive? We make estimates of what we think it would cost to actually make a fusion power plant. And we get within about the same price as current electricity.
Πώς λοιπόν θα το καταφέρουμε; Πρέπει να κρατήσουμε κάτι στους 150 εκατομμύρια βαθμούς. Η αλήθεια είναι ότι το έχουμε κάνει αυτό. Το κρατάμε με ένα μαγνητικό πεδίο. Και ακριβώς στο κέντρο αυτού του τοροειδούς σχήματος -σαν ντόνατ- ακριβώς στη μέση έχουμε 150 εκατομμύρια βαθμούς. Βράζει στη μέση στους 150 εκατομμύρια βαθμούς. Και έτσι μπορεί να συμβεί η σύντηξη. Λίγο πιο κάτω, αυτό είναι το JET, η μόνη μηχανή στον κόσμο που έχει κάνει σύντηξη.
So, how would we make it? We have to hold something at 150 million degrees. And, in fact, we've done this. We hold it with a magnetic field. And inside it, right in the middle of this toroidal shape, doughnut shape, right in the middle is 150 million degrees. It boils away in the middle at 150 million degrees. And in fact we can make fusion happen. And just down the road, this is JET. It's the only machine in the world that's actually done fusion.
Όταν ακούω πως η σύντηξη απέχει και πάντα θα απέχει 30 χρόνια, Εγώ λέω «Ναι, μα την έχουμε κάνει», σωστά; Γίνεται σύντηξη. Στο κέντρο αυτής της συσκευής φτιάξαμε 16 μεγαβάτ πυρηνικής ενέργειας το 1997. Και το 2013 θα την ξαναβάλουμε μπρος και θα σπάσουμε όλα αυτά τα ρεκόρ. Αλλά αυτό δεν είναι πυρηνική ενέργεια. Αυτό είναι απλά λίγη σύντηξη. Πρέπει από αυτό να φτιάξουμε έναν αντιδραστήρα σύντηξης. Γιατί θέλουμε 30 εκατομμύρια χρόνια πυρηνικής ενέργειας για τη Γη. Αυτή είναι η μηχανή που φτιάχνουμε τώρα.
When people say fusion is 30 years away, and always will be, I say, "Yeah, but we've actually done it." Right? We can do fusion. In the center of this device we made 16 megawatts of fusion power in 1997. And in 2013 we're going to fire it up again and break all those records. But that's not really fusion power. That's just making some fusion happen. We've got to take that, we've got to make that into a fusion reactor. Because we want 30 million years worth of fusion power for the Earth. This is the device we're building now.
Είναι ιδιαίτερα ακριβή αυτή η έρευνα. Τελικά δεν γίνεται σύντηξη πάνω σε ένα τραπέζι παρόλες τις βλακείες περί ψυχρής σύντηξης, σωστά; Απλά δεν γίνεται. Χρειαζόμαστε μία τεράστια συσκευή. Ο μισός πλανήτης ασχολείται με τη κατασκευή αυτής της συσκευής στη νότια Γαλλία, που είναι ωραίο μέρος για πειράματα. Εφτά χώρες συνεργάζονται για την κατασκευή της. Θα μας κοστίσει 10 δις και θα παράγουμε μισό γιγαβάτ πυρηνικής ενέργειας. Αλλά αυτό δεν είναι ηλεκτρικό ρεύμα ακόμη. Πρέπει να φτάσουμε εδώ. Πρέπει να φτάσουμε σε ένα εργοστάσιο. Πρέπει να αρχίσουμε να δίνουμε ρεύμα στο δίκτυο με αυτήν την πολύπλοκη τεχνολογία. Και θα ήθελα να γίνει αρκετά πιο γρήγορα. Αλλά για την ώρα, μπορούμε μόνο να φανταστούμε κάποιο χρόνο περί το 2030.
It gets very expensive to do this research. It turns out you can't do fusion on a table top despite all that cold fusion nonsense. Right? You can't. You have to do it in a very big device. More than half the world's population is involved in building this device in southern France, which is a nice place to put an experiment. Seven nations are involved in building this. It's going to cost us 10 billion. And we'll produce half a gigawatt of fusion power. But that's not electricity yet. We have to get to this. We have to get to a power plant. We have to start putting electricity on the grid in this very complex technology. And I'd really like it to happen a lot faster than it is. But at the moment, all we can imagine is sometime in the 2030s.
Εύχομαι να ήταν αλλιώς. Το χρειαζόμαστε τώρα. Θα έχουμε ενεργειακό πρόβλημα μέσα σε πέντε χρόνια σε αυτήν τη χώρα. Έτσι το 2030 φαντάζει απείρως μακριά. Μα δεν γίνεται να τα παρατήσουμε τώρα, πρέπει να καταφέρουμε την πυρηνική σύντηξη. Μακάρι να είχαμε περισσότερα χρήματα, περισσότερους πόρους. Αλλά αυτός είναι ο στόχος μας, γύρω στο 2030, πραγματική ηλεκτρική ενέργεια από σύντηξη. Σας ευχαριστώ πολύ. (Χειροκρότημα)
I wish this were different. We really need it now. We're going to have a problem with power in the next five years in this country. So 2030 looks like an infinity away. But we can't abandon it now; we have to push forward, get fusion to happen. I wish we had more money, I wish we had more resources. But this is what we're aiming at, sometime in the 2030s -- real electric power from fusion. Thank you very much. (Applause)