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.
Întrebarea esențială e: „Când vom obține fuziunea nucleară?” A trecut foarte mult timp de când știm despre fuziune. Știm despre fuziune din 1920, când Sir Arthur Stanley Eddington și Asociația Britanică pentru Progresul Științei au presupus că acesta e motivul pentru care Soarele strălucește.
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)
De când mă știu, m-am gândit cu grijă la resurse. Nu știu cum făceați voi, dar când mama îmi dădea mâncare tot timpul alegeam ce nu-mi plăcea de ce-mi plăcea. Și mâncam întâi ce nu-mi plăcea pentru că voiam să păstrez ce îmi plăcea. Copil fiind, întotdeauna te gândești cu grijă la resurse. Iar după ce oarecum mi s-a explicat cât de repede consumăm resursele lumii, m-am supărat foarte tare, cam la fel ca atunci când am conștientizat că Pământul va mai exista doar cam cinci miliarde de ani până să fie înghițit de Soare. Au fost evenimente majore în viața mea, am fost un copil ciudat. (Râsete)
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.
În acest moment, energia e dominată de resurse. Țările care câștigă mulți bani din energie, au ceva resurse în subteran. Revoluția industrială din această țară, bazată pe energie generată de cărbuni, petrol, gaze naturale, scuze. (Râsete) Gaze naturale, probabil sunt singurul care se bucură cu adevărat când domnul Putin închide robinetul la gaze, pentru că bugetul meu crește.
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.
Acum suntem dominați cu adevărat de acele lucruri pe care le consumăm tot mai rapid. Iar pe măsură ce încercăm să scoatem din sărăcie miliarde de oameni din lumea a treia în lumea aflată în dezvoltare, consumăm energie tot mai rapid. Iar acele resurse dispar pentru totdeauna. În viitor vom obține energie nu din resurse, ci, de fapt, din cunoștințe. Dacă privim peste 50 de ani în viitor, probabil vom genera energie într-unul din următoarele trei moduri: folosind vântul sau alte lucruri, dar acești factori vor genera doar strictul necesar de energie.
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.
Energia solară poate acoperi necesarul și e clar că trebuie dezvoltată. Dar trebuie să mai acumulăm multe cunoștințe până să devină sursa de energie de bază a lumii. Fisiunea. Guvernul nostru va pune în funcțiune șase noi centrale nucleare. Vor pune în funcțiune șase noi centrale nucleare și, ulterior, probabil și mai multe. China construiește centrale nucleare. Toate țările construiesc. Pentru că știu că e o metodă sigură de a genera energie fără emisii de carbon.
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.
Dar dacă vreți să știți care e sursa perfectă de energie, sursa perfectă de energie nu ocupă mult spațiu, există în cantități virtual nelimitate, e sigură, nu emană carbon în atmosferă, nu generează deșeuri radioactive ce se descompun foarte greu: este fuziunea. Dar nu e chiar așa de simplu. În asemenea cazuri, niciodată nu e. Fuziunea e foarte greu de generat. Încercăm de 50 de ani.
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.
Bine. Ce e fuziunea? Aici intervine fizica nucleară. Îmi pare rău, dar asta e ceea ce mă excită. (Râsete) Am fost un copil ciudat. Energia nucleară e generată dintr-un motiv simplu. Fierul are cel mai stabil nucleu și e chiar la mijlocul tabelului periodic. E un nucleu de mărime medie. Dacă vrei să obții energie, trebuie să te îndrepți spre fier. Astfel, uraniul, care e foarte mare, vrea să se descompună. Dar atomi mici vor să se unească, micile nuclee vor să se unească pentru a forma atomi mai mari, să se îndrepte spre fier.
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.
Și astfel poate fi obținută energie. Stelele procedează exact la fel. În mijlocul stelelor, hidrogenul se unește pentru a genera heliu și apoi heliul pentru a genera carbon, oxigen și toate elementele din care suntem făcuți sunt obținute în centrul stelelor. Dar e un proces dificil pentru că, așa cum știți, în mijlocul stelelor e extrem de cald, prin definiție. Dar există o reacție de fuziune care probabil e cel mai ușor de realizat. Implică doi izotopi ai hidrogenului, două tipuri de hidrogen, deuteriu, care e hidrogen greu și care poate fi obținut din apa marină și tritiu, care e hidrogen super greu.
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.
Când sunt departe unul de altul, aceste două nuclee sunt încărcate. Dacă le apropii, se resping. Dar când le apropii îndeajuns, începe să acționeze ceva care se numește forța puternică și îi unește. În majoritatea timpului se resping. Pe măsură ce îi apropii tot mai mult, la un anumit punct, forța puternică îi prinde și îi unește. Pentru un moment devin heliu 5, pentru că au cinci particule.
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.
Acesta e procesul. Deuteriul și tritiul se unesc, formând heliu 5. Heliul se descompune și elimină un neutron, generând foarte multă energie. La o temperatură de 150 de milioane de grade, lucrurile se mișcă atât de repede încât de fiecare dată când izotopii se ciocnesc așa cum trebuie, se va întâmpla acest lucru și va fi eliberată energie. Iar această energie alimentează fuziunea. Aceasta e reacția pe care vrem s-o obținem.
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.
E totuși ceva complicat la această reacție. E complicat să ajungi la 150 de milioane de grade, dar mai e ceva complicat la această reacție. Da... e destul de cald. Partea complicată e că tritiul nu există în natură. Trebuie obținut din altceva. Și se obține din litiu. Acea reacție de jos, litiu 6 plus un neutron, va genera mai mult heliu plus tritiu. Și astfel se obține tritiul. Dar, din fericire, dacă poți face această reacție de fuziune, se obține un neutron, deci poți obține tritiu direct.
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.
De ce naiba ne-am pierde timpul cu așa ceva? În esență, acesta e motivul. Dacă transpuneți într-un grafic cantitatea de combustibil pe care o mai avem la dispoziție, raportând-o la consumul global actual, veți vedea că petrolul ne va mai ajunge câteva zeci de ani, apropo, linia albastră reprezintă cel mai scăzut nivel estimat al resurselor existente. Iar linia galbenă reprezintă cea mai optimistă estimare.
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.
Veți vedea că mai avem combustibili fosili pentru câteva decenii sau poate o sută de ani. Și, sigur, nu vrem să ardem chiar toți acești combustibili pentru că va elibera o cantitate enormă de carbon. Și apoi ajungem la uraniu. Folosind actuala tehnologie a reactoarelor, uraniul pe care îl avem nu ne va ajunge foarte mult timp. Și va trebui să extragem uraniu din apa mărilor, adică ajungem la linia galbenă, astfel încât centralele nucleare convenționale să funcționeze la parametri ridicați. E un pic șocant pentru că, de fapt, guvernul nostru se bazează pe asta pentru acordului de la Kyoto și tot ce presupune acesta.
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.
Pentru a continua e nevoie de reactoare de înmulțire a uraniului, iar acestea sunt destul de periculoase. Bara mare din dreapta reprezintă litiul pe care îl avem în lume. Litiul se găsește în apa marină, e linia galbenă. Litiul din oceane ne va ajunge 30 de milioane de ani. Toată lumea are acces la el. De asta vrem să obținem fuziunea. Sunt costurile competitive? Estimăm costurile probabile pentru a construi o centrală pe principiul fuziunii. Și obținem cam același preț ca în cazul actual al electricității.
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.
Dar cum o vom face? Trebuie să ajungem la 150 de milioane de grade. Și, de fapt, am reușit asta deja, folosid un câmp magnetic. Iar în mijlocul, chiar în mijlocul acestei forme ca o gogoașă, în mijloc sunt 150 de milioane de grade. Atinge 150 de milioane de grade și, de fapt, putem obține fuziune. Mergând în această direcție, acesta e JET. E singura mașinărie din lume care chiar a generat fuziune.
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.
Cei care spun că avem nevoie de 30 de ani să obținem fuziunea, le zic: „Da, doar că am obținut-o deja.” Putem obține fuziunea. În centrul acestui dispozitiv am generat 16 megawați prin fuziune, în 1997. Iar în 2013 îi vom da drumul din nou și vom depăși toate recordurile. Dar nu generăm energie prin fuziune. Doar obținem fuziune. Trebuie să luăm tehnologia și să creăm un reactor pentru fuziune. Pentru că vrem energie prin fuziune pentru 30 de milioane de ani. Iată dispozitivul pe care îl construim acum.
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.
Cercetarea e foarte scumpă. Nu poți obține fuziune pe o masă de laborator, în ciuda tuturor prostiilor legate de fuziunea la rece. Nu ai cum. Trebuie obținută într-un dispozitiv foarte mare. Peste jumătate din populația lumii e implicată în construirea acestui dispozitiv în sudul Franței. E un loc foarte plăcut pentru un experiment. Șapte națiuni sunt implicate în construirea lui. Ne va costa 10 miliarde. Și vom produce jumătate de gigawatt prin fuziune. Dar încă nu e electricitate. Aici trebuie să ajungem. Trebuie să ajungem să construim o centrală. Trebuie să începem să livrăm electricitate prin această tehnologie foarte complexă. Și chiar mi-ar plăcea să se întâmple mult mai repede.
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)
Dar în acest moment ne putem imagina că se va întâmpla undeva în anii 2030. Mi-aș fi dorit să fie altfel. Chiar avem nevoie acum. Vom avea probleme cu energia în această țară în următorii cinci ani. Așa că, 2030 pare a fi la o distanță de ani-lumină. Dar nu putem abandona acum; trebuie să mergem înainte, să obținem fuziunea. Îmi doresc să avem mai mulți bani, mai multe resurse. Acesta e obiectivul nostru. Cândva în anii 2030, să obținem energie electrică prin fuziune.