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.
שאלת המפתח היא, "מתי נוכל להשיג היתוך גרעיני?" עבר זמן רב מאז שלמדנו לראשונה על היתוך גרעיני. למדנו עליו לראשונה בשנת 1920, כאשר סר ארת'ור סטנלי אדינגטון והאיגוד הבריטי למען קידום המדע שיערו שהיתוך גריעיני הוא הסיבה לכך שהשמש מקרינה אור.
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)
תמיד הייתי מודאג בקשר למשאבים. אני לא יודע לגביכם, אבל כאשר אמא שלי נתנה לי אוכל תמיד מיינתי את אלו שלא אהבתי מאלו שכן אהבתי. ואכלתי את אלו שלא אהבתי ראשונים, כיוון שאת אלו שאתה אוהב, אתה רוצה לשמור. ובתור ילד אתה תמיד מודאג בנוגע למשאבים. וברגע שהוסבר לי כמה מהר אנחנו מכלים את משאבי העולם, התרגזתי מאוד, בערך באותה מידה שבה התרגזתי כשגיליתי שכדור-הארץ לא ישרוד יותר מחמש מיליארד שנים לפני שיבלע על-ידי השמש. ארועים גדולים בחיי, ילד מוזר. (צחוק)
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.
אנרגיה, כרגע, נשלטת על-ידי משאבים. למדינות שמרוויחות כסף רב מתחום האנרגיה יש משהו מתחתן. מהפכה תעשייתית מונעת-פחם במדינה זו -- שמן, גז, סליחה. (צחוק) גז, אני כנראה האדם היחיד שממש נהנה כאשר אדון פוטין סוגר את ברז הגז, כיוון שאז התקציב שלי גדל.
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.
אנחנו ממש נשלטים כעת על-ידי הדברים האלו שאנו מכלים מהר יותר ויותר. ובזמן שאנו מנסים להוציא מיליארדי אנשים מהעוני בעולם השלישי, העולם המתפתח, אנחנו משתמשים באנרגיה יותר ויותר. והמשאבים האלו הולכים ונעלמים. והדרך שבה נייצר אנרגיה בעתיד לא תהיה ממשאבים, אלא מידע. אם תתבוננו 50 שנים קדימה, הדרך שבה סביר להניח שנייצר אנרגיה תהיה כנראה אחת משלוש הבאות, עם רוח, עם דברים אחרים, אבל אלו הולכים להיות מנועי האנרגיה הבסיסיים.
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.
אנרגיה סולארית יכולה לעשות את זה, ועלינו בהחלט לפתח את תחום האנרגיה הסולארית. אבל עלינו עדיין להשיג ידע רב לפני שנוכל להפוך את האנרגיה הסולארית לספקית האנרגיה הבסיסית עבור העולם. ביקוע גרעיני. הממשלה שלנו עומדת לבנות שש תחנות כוח גרעיניות. הם עומדים לבנות שש תחנות כוח גרעיניות חדשות, וכנראה שתחנות נוספות אחר-כך. סין בונה תחנות כוח גרעיניות. כולם בונים. כיוון שהם יודעים שזוהי דרך מובטחת לייצר אנרגיה ללא פליטה של פחמן.
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.
אבל אם הייתם רוצים לדעת מהו מקור האנרגיה המושלם מקור האנרגיה המושלם הוא אחד שלא תופס מקום רב, יש אספקה כמעט אין-סופית ממנו, הוא בטוח, לא פולט כלל פחמן לאטמוספירה, לא משאיר אחריו פסולת רדיו-אקטיבית בעלת אורך חיים ארוך, זהו היתוך גריעיני. אבל קיים מלכוד. כמובן שתמיד יש מלכוד במקרים כאלו. היתוך גרעיני קשה מאוד לביצוע. אנחנו מנסים כבר במשך 50 שנים.
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.
אוקי. מהו היתוך גרעיני? הנה מגיעה הפיסיקה הגרעינית. ואני מצטער על כך, אבל זה מה שמלהיב אותי. (צחוק) הייתי ילד מוזר. אנרגיה גרעינית נוצרת מסיבה פשוטה. הגרעין היציב ביותר הוא ברזל, בדיוק באמצע הטבלה המחזורית. זהו גרעין בעל גודל בינוני. ואתה רוצה להתקרב לכיוון ברזל אם אתה רוצה לקבל אנרגיה. אם כן, אורניום, שהוא גדול מאוד, רוצה להתפצל. אבל אטומים קטנים רוצים להקשר יחד, גרעינים קטנים רוצים להקשר יחד כדי ליצור גרעינים גדולים יותר הקרובים לברזל.
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.
וניתן לקבל אנרגיה בדרך זו. ואכן זה בדיוק מה שכוכבים עושים. במרכזם של כוכבים נקשרים אטומי מימן ויוצרים אטומי הליום וההליום נקשרים ויוצרים פחמן. כדי לייצר חמצן, כל הדברים מהם אתם בנויים נוצרים במרכזי כוכבים. אבל זהו תהליך קשה לביצוע כיוון, שכמו שאתם יודעים, המרכז של כוכב הוא חם למדי, כמעט בהגדרה. וישנה תגובה אחת שהיא כנראה ההיתוך הגרעיני הקל ביותר לביצוע. התגובה היא בין שני איזוטופים של מימן, שני סוגים של מימן, דאוטריום, שהוא מימן כבד, שניתן להפיק ממי-ים, וטריטיום שהוא מימן סופר-כבד.
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.
שני גריעינים אלו טעונים חשמלית כאשר הם רחוקים זה מזה. וכאשר אתה מקרב אותם, הם דוחים אחד את השני. אבל כאשר אתה מקרב אותם קרוב מספיק, משהו שנקרא "הכוח החזק" מתחיל לפעול ומושך אותם זה אל זה. אם כן, רוב הזמן הם דוחים זה את זה. אתה מקרב אותם יותר ויותר ויותר ואז בנקודה מסויימת הכוח החזק מחזיק אותם יחד. לרגע קט הם הופכים להיות הליום 5, כיוון שיש להם חמישה חלקיקים בתוכם.
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.
ובכן, זהו התהליך. דאוטריום וטריטיום נפגשים ומייצרים הליום 5. ההליום מתפצל, ונייטרון בוקע החוצה. וכן כמות גדולה של אנרגיה. אם תוכל להביא משהו לטמפרטורה של 150 מליון מעלות, דברים יתחילו להתנועע כל-כך מהר כך שבכל פעם שהם יתנגשו בתצורה הנכונה, זה מה שיקרה, והתהליך ישחרר אנרגיה. והאנרגיה היא זו שמניעה את ההיתוך הגרעיני. וזוהי התגובה שאנו רוצים לבצע.
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.
ישנו קושי אחד בתגובה זו. ובכן, ישנו הקושי בלהביא את זה ל- 150 מליון מעלות, אבל יש קושי נוסף בתגובה עצמה. היא די חמה. הקושי בתגובה זו הוא שטריטיום לא קיים בטבע. אתה חייב לייצר אותו ממשהו אחר. ואתה מייצר אותו מליתיום. התגובה הזו בתחתית, זהו ליתיום 6, בתוספת נייטרון, שייצור עוד הליום ובנוסף גם טריטיום. וזוהי הדרך להפיק טריטיום. אך למזלנו, אם אתה יכול לבצע את תגובת ההיתוך הגרעיני הזו, אז יש לך נייטרון, אז אתה יכול לגרום לזה לקרות.
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.
כעת, למה לעזאזל שנטרח לעשות את כל זה? בעיקרון זוהי הסיבה שבשבילה נטרח לעשות זאת. אם תצייר גרף של כמות הדלק שנותרה לנו, ביחידות של כמות הצריכה העולמית. וככל שתנועו לכיוון הזה אתם רואים כמה עשרות שנים של דלק - הקו הכחול, דרך-אגב, הוא ההערכה הנמוכה ביותר של המשאבים הקיימים. והקו הצהוב הוא ההערכה האופטימית ביותר.
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.
וככל שתלכו לכיוון הזה תוכלו לראות שנותרו לנו כמה עשרות שנים, אולי 100 שנים, של דלק מאובנים. ואלוהים יודע שאנחנו לא באמת רוצים לשרוף את כולו. כיוון שהדבר ישחרר כמות גדולה מאד של פחמן לאוויר. ואז אנו מגיעים לאורניום. ועם טכנולוגית הכורים הגרעיניים הנוכחית אין לנו כמות גדולה למדי של אורניום. ואז נאלץ לזקק אורניום ממי-ים, שזהו הקו הצהוב, כדי לגרום לתחנות כוח גרעיניות רגילות לעשות מספיק עבורנו. זה די מפתיע, כיוון שלמעשה הממשלה שלנו סומכת על זה כדי שנעמוד בדרישות קיוטו, ולעשות כל מיני דברים אחרים.
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.
כדי להתקדם הלאה נהיה חייבים להשיג טכנולוגיה המפיקה חומרים בקיעים. וטכנולוגיה זו משמעותה טכנולוגיית כורים מהירי-נייטרונים. וזה די מסוכן. הדבר הגדול, בצד ימין, היא כמות הליתיום שיש לנו בעולם. וליתיום נמצא במי-ים. זהו הקו הצהוב. ויש לנו די דלק היתוך במי-הים ל-30 מליון שנים. כולם יכולים להשיג אותו. וזו הסיבה שאנו רוצים לבצע היתוך גרעיני. האם הוא תחרותי מבחינת העלות? אנחנו יוצרים הערכות של מה שאנו משערים שיעלה לבנות כור היתוך גרעיני. ואנו מגיעים פחות או יותר לאותו המחיר של חשמל כיום.
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.
אם כן, איך נעשה זאת? עלינו להחזיק משהו בטמפרטורה של 150 מליון מעלות. ולמעשה, כבר עשינו את זה. אנחנו מחזיקים את זה בעזרת שדה מגנטי. ובתוכו, ממש במרכזו של טורואיד זה, בעל צורת דונאט, ממש במרכזו, יש 150 מליון מעלות. הוא רותח במרכז בטמפרטורה של 150 מליון מעלות. ולמעשה אנחנו יכולים לגרום להיתוך גרעיני לקרות. וממש בהמשך הדרך, זהו JET. זוהי המכונה היחידה בעולם שממש ביצעה היתוך גרעיני.
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.
כאשר אנשים אומרים שהיתוך גרעיני נמצא במרחק של 30 שנה, ותמיד יהיה אני אומר, "כן, אבל למעשה כבר ביצענו אותו." נכון? אנחנו יכולים לבצע היתוך גרעיני. במרכז המתקן הזה ייצרנו 16 מגה-וואט של אנרגיה מהיתוך גרעיני ב- 1997. וב- 2013 אנחנו עומדים להפעיל אותו שוב ולשבור את כל השיאים הללו. אבל זה לא באמת אנרגיה מהיתוך גרעיני. זה רק לגרום להיתוך גרעיני לקרות אנחנו חייבים לקחת את זה, אנחנו חייבים להפוך את זה לכור היתוך גרעיני. כיוון שאנחנו רוצים אנרגית היתוך גרעיני שתספיק ל- 30 מליון שנים על כדור-הארץ. זהו המתקן שאנחנו בונים עכשיו.
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.
זה נהיה מאוד יקר לבצע את המחקר הזה. מסתבר שאי-אפשר לבצע היתוך גרעיני על שולחן למרות כל השטויות שמדברות על היתוך קר. נכון? אינך יכול. עליך לעשות את זה במתקן גדול מאוד. יותר ממחצית האוכלוסיה בעולם מעורבת בבניית המתקן הזה בדרום צרפת. שזהו מקום נחמד לבצע בו ניסויים. שבע מדינות מעורבות בבנייתו. זה עומד לעלות לנו 10 מיליארד. ואנחנו נייצר חצי גיגה-וואט של אנרגית היתוך גרעיני. אבל זה עדיין לא חשמל. עלינו להגיע לזה. עלינו להגיע לכור שמייצר חשמל. אנחנו צריכים להתחיל לדחוף חשמל לרשת החשמל. זוהי טכנולוגיה מאוד מורכבת. והייתי מאוד רוצה שזה יקרה מהר הרבה יותר. אבל כרגע אנחנו מדמיינים שזה יקרה מתישהו בעשור שיחל בשנת 2030.
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)
הייתי רוצה שזה יהיה אחרת. אנחנו באמת זקוקים לזה עכשיו. עומדת להיות לנו בעית אנרגיה במהלך חמש השנים הבאות במדינה זו. לאור זאת 2030 נראית רחוקה שנות אור. אבל איננו יכולים לזנוח אותה כעת; עלינו להמשיך ולדחוף קדימה, לגרום להיתוך גרעיני לקרות. הייתי רוצה שיהיה לנו יותר כסף, הייתי רוצה שיהיו לנו יותר משאבים. אבל זוהי המטרה אליה אנחנו מכוונים, מתישהו בעשור של שנת 2030 -- חשמל אמיתי מהיתוך גרעיני. תודה רבה לכם. (מחיאות כפיים)