TED2014
Michel Laberge: How synchronized hammer strikes could generate nuclear fusion
מייקל לברג'ה: איך מכות פטיש מתואמות יכולות לייצר היתוך גרעיני
Filmed:
Readability: 3.6
1,108,602 views
העתיד האנרגטי שלנו תלוי בהיתוך גרעיני, אומר מייקל לברג'.
פיזיקאי הפלזמה מנהל חברה קטנה עם רעיון גדול לסוג חדש של כור גרעיני שיוכל לייצר אנרגיה נקיה וזולה.
המתכון הסודי שלו? מהירות גבוהה, טמפרטורות חורכות ולחץ אדיר.
בהרצאה האופטימית הזו, הוא מסביר איך היתוך גרעיני אולי מעבר לפינה.
Michel Laberge - Plasma physicist
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio
In a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Wow, this is bright.
0
1090
2031
וואו, זה מסנוור.
00:15
It must use a lot of power.
1
3121
2991
זה כנראה משתמש בהרבה כוח.
00:18
Well, flying you all in here
2
6112
1492
ובכן, להטיס את כולכם לפה
00:19
must have cost a bit of energy too.
3
7604
2448
כנראה גם עלה הרבה אנרגיה.
00:22
So the whole planet needs a lot of energy,
4
10052
2918
אז כל הכוכב צריך הרבה אנרגיה,
00:24
and so far we've been running mostly on fossil fuel.
5
12970
2901
ועד עכשיו פעלנו בעיקר על דלקים מאובנים.
00:27
We've been burning gas.
6
15871
2049
אנחנו שרפנו גז.
00:29
It's been a good run.
7
17920
1387
זה היה זמן טוב.
00:31
It got us to where we are, but we have to stop.
8
19307
2868
זה הביא אותנו לאיפה שאנחנו,
אבל אנחנו חייבים לעצור.
אבל אנחנו חייבים לעצור.
00:34
We can't do that anymore.
9
22175
2154
אנחנו לא יכולים לעשות את זה יותר.
00:36
So we are trying different types of energy now,
10
24329
2281
אז אנחנו מנסים סוגים שונים
של אנרגיה עכשיו,
של אנרגיה עכשיו,
00:38
alternative energy,
11
26610
1214
אנרגיה חלופית,
00:39
but it proved quite difficult to find something
12
27824
2498
אבל הוכח שזה די קשה למצוא משהו
00:42
that's as convenient and as cost-effective
13
30322
2801
שנוח ויעיל כלכלית
00:45
as oil, gas and coal.
14
33123
2817
כמו נפט, גז ופחם.
00:47
My personal favorite is nuclear energy.
15
35940
4090
המועדפת עלי היא אנרגיה גרעינית.
00:52
Now, it's very energy-dense,
16
40030
2601
עכשיו, היא מאוד דחוסה אנרגטית,
00:54
it produces solid, reliable power,
17
42631
2481
היא מייצרת כוח אחיד ואמין,
00:57
and it doesn't make any CO2.
18
45112
2383
והיא לא פולטת CO2.
00:59
Now we know of two ways
19
47495
1492
עכשיו אנחנו מכירים שתי דרכים
01:00
of making nuclear energy: fission and fusion.
20
48987
5174
ליצירת אנרגיה גרעינית: ביקוע והיתוך.
01:06
Now in fission, you take a big nucleus,
21
54161
2345
עכשיו בביקוע, אתם לוקחים גלעין גדול,
01:08
you break it in part, in two,
22
56506
1635
אתם שוברים אותו לשתיים,
01:10
and it makes lots of energy,
23
58141
1547
והוא יוצר הרבה אנרגיה.
01:11
and this is how the nuclear reactor today works.
24
59688
2213
וכך כורים גרעיניים עובדים היום.
01:13
It works pretty good.
25
61901
1409
זה עובד די טוב.
01:15
And then there's fusion.
26
63310
2154
ואז יש היתוך.
01:17
Now, I like fusion. Fusion's much better.
27
65464
2406
עכשיו, אני אוהב היתוך.
היתוך הוא טוב בהרבה.
היתוך הוא טוב בהרבה.
01:19
So you take two small nuclei,
28
67870
1694
אז אתם לוקחים שני גלעינים קטנים,
01:21
you put it together, and you make helium,
29
69564
2506
אתם שמים אותם יחד, ואתם יוצרים הליום,
01:24
and that's very nice.
30
72070
1358
וזה מאוד נחמד.
01:25
It makes lots of energy.
31
73428
1546
זה יוצר הרבה אנרגיה.
01:26
This is nature's way of producing energy.
32
74974
2600
זו הדרך של הטבע ליצור אנרגיה.
01:29
The sun and all the stars in the universe
33
77574
2408
השמש וכל הכוכבים ביקום
01:31
run on fusion.
34
79982
2245
עובדים על היתוך.
01:34
Now, a fusion plant
35
82227
1896
עכשיו, מפעל היתוך
01:36
would actually be quite cost-effective
36
84123
2315
יהיה למעשה די יעיל כלכלית
01:38
and it also would be quite safe.
37
86438
1990
והוא יהיה גם די בטוח.
01:40
It only produces short term radioactive waste,
38
88428
4433
הוא מייצר רק פסולת
רדיואקטיבית לטווח קצר,
רדיואקטיבית לטווח קצר,
01:44
and it cannot melt down.
39
92861
2032
והוא לא יכול להיות מומס.
01:46
Now, the fuel from fusion comes from the ocean.
40
94893
2527
עכשיו, הדלק להיתוך מגיע מהאוקיינוס.
01:49
In the ocean, you can extract the fuel
41
97420
1818
באוקיינוס, אתם יכולים למצות את הדלק
01:51
for about one thousandth of a cent
42
99238
1890
עבור בערך מאית הסנט
01:53
per kilowatt-hour, so that's very, very cheap.
43
101128
2331
לקילוואט שעה, אז זה ממש ממש זול.
01:55
And if the whole planet would run on fusion,
44
103459
3388
ואם כל הכוכב ירוץ על היתוך,
01:58
we could extract the fuel from the ocean.
45
106847
1444
נוכל למצות דלק מהאוקיינוס.
02:00
It would run for billions and billions of years.
46
108291
3264
זה ירוץ במשך מיליארדי על מיליארדי שנים.
02:03
Now, if fusion is so great, why don't we have it?
47
111555
3772
עכשיו, אם היתוך הוא
כל כך מעולה, למה אין לנו אותו?
כל כך מעולה, למה אין לנו אותו?
02:07
Where is it?
48
115327
1336
איפה הוא?
02:08
Well, there's always a bit of a catch.
49
116663
1848
ובכן, תמיד יש קאטץ' קטן.
02:10
Fusion is really, really hard to do.
50
118511
3238
ממש ממש קשה לעשות היתוך.
02:13
So the problem is, those two nuclei,
51
121749
2484
אז הבעיה היא, שני הגלעינים האלה,
02:16
they are both positively charged,
52
124233
1628
שניהם בעלי מטען חיובי,
02:17
so they don't want to fuse.
53
125861
1791
אז הם לא רוצים להתמזג.
02:19
They go like this. They go like that.
54
127652
1777
הם הולכים ככה. הם הולכים ככה.
02:21
So in order to make them fuse,
55
129429
964
אז כדי לגרום להם להתמזג,
02:22
you have to throw them at
each other with great speed,
each other with great speed,
56
130393
2187
אתם צריכים לזרוק אותם
אחד על השני במהירות גדולה,
אחד על השני במהירות גדולה,
02:24
and if they have enough speed,
57
132580
913
ואם הם מהירים מספיק,
02:25
they will go against the repulsion,
58
133493
1834
הם ילכו נגד הדחיה,
02:27
they will touch, and they will make energy.
59
135327
2153
הם יגעו, הם יצרו אנרגיה.
02:29
Now, the particle speed
60
137480
2407
עכשיו, מהירות החלקיקים
02:31
is a measure of the temperature.
61
139887
1770
היא מידה של הטמפרטורה.
02:33
So the temperature required for fusion
62
141657
1742
אז הטמפרטורה שדרושה להיתוך
02:35
is 150 billion degrees C.
63
143399
3162
היא 150 מיליארד מעלות צלזיוס.
02:38
This is rather warm,
64
146561
1831
זה די חם,
02:40
and this is why fusion is so hard to do.
65
148392
3446
ולכן כל כך קשה לעשות היתוך.
02:43
Now, I caught my little fusion bug
66
151838
2025
עכשיו, תפסתי את באג ההיתוך הקטן שלי
02:45
when I did my Ph.D. here at the
University of British Columbia,
University of British Columbia,
67
153863
3670
כשעשיתי את הדוקטורט שלי,
פה באוניברסיטת בריטיש קולומביה,
פה באוניברסיטת בריטיש קולומביה,
02:49
and then I got a big job in a laser printer place
68
157533
3052
ואז קיבלתי עבודה בחברת מדפסות לייזר גדולה
02:52
making printing for the printing industry.
69
160585
2538
ויצרתי מדפסות עבור תעשיית הדפוס.
02:55
I worked there for 10 years,
70
163123
2252
עבדתי שם 10 שנים,
02:57
and I got a little bit bored,
71
165375
1680
והשתעממתי קצת,
02:59
and then I was 40, and I got a mid-life crisis,
72
167055
2953
ואז הייתי בן 40, ועברתי משבר אמצע החיים,
03:02
you know, the usual thing:
73
170008
1633
אתם יודעים, הדברים הרגילים:
03:03
Who am I? What should I do?
74
171641
2459
מי אני? מה אני צריך לעשות?
03:06
What should I do? What can I do?
75
174100
2586
מה אני צריך לעשות? מה אני יכול לעשות?
03:08
And then I was looking at my good work,
76
176686
2052
ואז הבטתי בעבודה הטובה שלי,
03:10
and what I was doing is I was cutting the forests
77
178738
2051
ומה שעשיתי זה שכרתתי יערות
03:12
around here in B.C.
78
180789
1355
סביבי בבריטיש קולמביה
03:14
and burying you, all of you,
79
182144
1594
וקברתי אתכם, את כולכם,
03:15
in millions of tons of junk mail.
80
183738
3442
במליוני טונות של דואר זבל.
03:19
Now, that was not very satisfactory.
81
187180
1935
עכשיו, זה לא היה מאוד מספק,
03:21
So some people buy a Porsche.
82
189115
2265
אז כמה אנשים קונים פורשה.
03:23
Others get a mistress.
83
191380
2771
אחרים לוקחים מאהבת.
03:26
But I've decided to get my bit
84
194151
1674
אבל אני החלטתי לעשות קצת
03:27
to solve global warming and make fusion happen.
85
195825
4263
כדי לפתור את בעיות ההתחממות
הגלובלית ולגרום להיתוך לקרות.
הגלובלית ולגרום להיתוך לקרות.
03:32
Now, so the first thing I did
86
200088
1731
עכשיו, אז הדבר הראשון שעשיתי
03:33
is I looked into the literature and I see,
87
201819
2429
זה להביט בספרות ולראות,
03:36
how does fusion work?
88
204248
2742
איך היתוך עובד?
03:38
So the physicists have been
working on fusion for a while,
working on fusion for a while,
89
206990
3142
אז הפיזיקאים עבדו על היתוך במשך זמן מה,
03:42
and one of the ways they do it
90
210132
1316
ואחת מהדרכים לעשות את זה
03:43
is with something called a tokamak.
91
211448
2306
היא עם משהו שנקרא טוקמק.
03:45
It's a big ring of magnetic coil,
92
213754
2730
זו טבעת ענקית של סליל מגנטי,
03:48
superconducting coil,
93
216484
1326
סליל מוליך על,
03:49
and it makes a magnetic field
94
217810
1350
והוא יוצר שדה מגנטי
03:51
in a ring like this,
95
219160
1788
בטבעת כזו,
03:52
and the hot gas in the middle,
96
220948
1392
והגז החם במרכז,
03:54
which is called a plasma, is trapped.
97
222340
2130
שנקראה פלזמה, לכוד.
03:56
The particles go round and round and round
98
224470
1748
החלקיקים מסתובבים סביב סביב
03:58
the circle at the wall.
99
226218
1440
העיגול בקיר.
03:59
Then they throw a huge amount of heat in there
100
227658
1528
אז הם זורקים כמות אדירה של חום פנימה
04:01
to try to cook that to fusion temperature.
101
229186
2474
כדי לנסות לבשל את זה לטמפרטורת היתוך.
04:03
So this is the inside of one of those donuts,
102
231660
2328
אז זה הפנים של אחד הדונאטים האלה,
04:05
and on the right side you can see
103
233988
1332
ומימין אתם יכולים לראות
04:07
the fusion plasma in there.
104
235320
2140
את פלזמת ההיתוך שם.
04:09
Now, a second way of doing this
105
237460
2248
עכשיו, דרך שניה לעשות זאת
04:11
is by using laser fusion.
106
239708
2400
היא על ידי שימוש בהיתוך לייזר.
04:14
Now in laser fusion, you have a little ping pong ball,
107
242108
2120
עכשיו בהיתוך לייזר,
יש לכם כדור פינג פונג קטן.
יש לכם כדור פינג פונג קטן.
04:16
you put the fusion fuel in the center,
108
244228
2046
אתם שמים את דלק ההיתוך במרכז,
04:18
and you zap that with a whole
bunch of laser around it.
bunch of laser around it.
109
246274
2930
ואתם יורים עליו עם קבוצה
גדולה של לייזרים מסביב.
גדולה של לייזרים מסביב.
04:21
The lasers are very strong, and it squashes
110
249204
1704
הלייזרים הם מאוד חזקים, והם מועכים
04:22
the ping pong ball really, really quick.
111
250908
1726
את כדור הפינג פונג ממש, ממש מהר.
04:24
And if you squeeze something hard enough,
112
252634
1955
ואם אתם מועכים משהו חזק מספיק,
04:26
it gets hotter,
113
254589
1375
הוא מתחמם,
04:27
and if it gets really, really fast,
114
255964
1396
ואם זה נעשה ממש ממש מהר
04:29
and they do that in one billionth of a second,
115
257360
2318
והם עושים את זה במיליארדית השניה,
04:31
it makes enough energy and enough heat
116
259678
1903
זה יוצר מספיק אנרגיה ומספיק חום
04:33
to make fusion.
117
261581
1336
כדי לעשות היתוך.
04:34
So this is the inside of one such machine.
118
262917
2077
אז זה הפנים של מכונה כזו.
04:36
You see the laser beam and the pellet
119
264994
1843
אז אתם רואים את קרן הלייזר והדסקה
04:38
in the center.
120
266837
1549
במרכז.
04:40
Now, most people think that fusion is going nowhere.
121
268386
2962
עכשיו, רוב האנשים חושבים
שהיתוך לא מתקדם לשום מקום.
שהיתוך לא מתקדם לשום מקום.
04:43
They always think that the physicists are in their lab
122
271348
2932
הם תמיד חושבים שהפיזיקאים במעבדות שלהם
04:46
and they're working hard, but nothing is happening.
123
274280
1815
והם עובדים קשה, אבל שום דבר לא קורה.
04:48
That's actually not quite true.
124
276095
1520
זה למעשה לא ממש נכון.
04:49
This is a curve of the gain in fusion
125
277615
1992
זו עקומה של הנצילות בהיתוך
04:51
over the last 30 years or so,
126
279607
2192
במהלך 30 השנים האחרונות,
04:53
and you can see that we're making now
127
281799
1558
ואתם יכולים לראות שעכשיו אנחנו יוצרים
04:55
about 10,000 times more fusion than we used to
128
283357
2833
בערך פי 10,000 יותר היתוך משהיה לנו
04:58
when we started.
129
286190
1074
כשזה התחיל.
04:59
That's a pretty good gain.
130
287264
995
זו תוספת די יפה.
05:00
As a matter of fact, it's as fast
131
288259
1986
למען האמת, זה מהיר
05:02
as the fabled Moore's Law
132
290245
1700
כמו חוק מור הידוע
05:03
that defined the amount of transistors
133
291945
2204
שהגדיר את כמות הטרנזסטורים
05:06
they can put on a chip.
134
294149
1517
שאפשר לשים על שבב.
05:07
Now, this dot here is called JET,
135
295666
3005
עכשיו, הנקודה פה נקראת JET,
05:10
the Joint European Torus.
136
298671
1423
הטורוס הארופאי המשותף.
05:12
It's a big tokamak donut in Europe,
137
300094
2430
זה טוקומאק דונאט גדול באירופה,
05:14
and this machine in 1997
138
302524
3070
והמכונה הזו ב 1997
05:17
produced 16 megawatts of fusion power
139
305594
3224
יצרה 16 מגהוואט של כוח היתוך
05:20
with 17 megawatts of heat.
140
308818
2158
עם 17 מגהוואט של חום.
05:22
Now, you say, that's not much use,
141
310976
1805
עכשיו, אתם אומרים, זה לא כל כך יעיל,
05:24
but it's actually pretty close,
142
312781
1711
אבל זה למעשה די קרוב,
05:26
considering we can get
143
314492
1040
בהתחשב בעובדה שאנחנו יכולים לקבל
05:27
about 10,000 times more than we started.
144
315532
2307
בערך פי 10,000 יותר מהזמן שהתחלנו.
05:29
The second dot here is the NIF.
145
317839
2613
הנקודה השניה היא NIF.
05:32
It's the National Ignition Facility.
146
320452
2286
זה מרכז ההצתה הלאומי.
05:34
It's a big laser machine in the U.S.,
147
322738
2526
זה לייזר גדול בארה"ב,
05:37
and last month they announced
148
325264
1277
ובחודש שעבר הם הודיעו
05:38
with quite a bit of noise
149
326541
1853
עם די הרבה רעש
05:40
that they had managed to make more fusion energy
150
328394
2158
שהם הצליחו ליצור יותר אנרגית היתוך
05:42
from the fusion
151
330552
1590
מההיתוך
05:44
than the energy that they put in
the center of the ping pong ball.
the center of the ping pong ball.
152
332142
2856
מהאנרגיה שהם הכניסו לליבת כדור הפינג פונג.
05:46
Now, that's not quite good enough,
153
334998
1825
עכשיו, זה עדיין לא מספיק,
05:48
because the laser to put that energy in
154
336823
1700
מפני שהלייזר כדי להכניס את האנרגיה
05:50
was more energy than that,
155
338523
1732
צרך יותר אנרגיה מזה,
05:52
but it was pretty good.
156
340255
2040
אבל זה היה די טוב.
05:54
Now this is ITER,
157
342295
1727
עכשיו זה IETR,
05:56
pronounced in French: EE-tairh.
158
344022
2058
שמבוטא בצרפתית איי-טר,
05:58
So this is a big collaboration of different countries
159
346080
3131
אז זה שיתוף פעולה גדול בין מדינות שונות
06:01
that are building a huge magnetic donut
160
349211
1855
שבונות דונאט מגנטי גדול
06:03
in the south of France,
161
351066
1944
בדרום צרפת,
06:05
and this machine, when it's finished,
162
353010
2008
והמכונה הזו, כשתהיה גמורה,
06:07
will produce 500 megawatts of fusion power
163
355018
2778
תייצר 500 מגהוואט של חשמל היתוך
06:09
with only 50 megawatts to make it.
164
357796
2400
עם רק 50 מגאוואט כדי ליצור אותה.
06:12
So this one is the real one.
165
360196
1186
אז זה האמיתי.
06:13
It's going to work.
166
361382
732
זה הולך לעבוד.
06:14
That's the kind of machine that makes energy.
167
362114
2192
זה סוג המכונה שמייצר אנרגיה.
06:16
Now if you look at the graph, you will notice
168
364306
1756
עכשיו אם תביטו בגרף, אתם תשימו לב
06:18
that those two dots are a little bit
169
366062
1505
ששתי הנקודות האלה הן מעט
06:19
on the right of the curve.
170
367567
1042
מימין לעקומה.
06:20
We kind of have fallen off the progress.
171
368609
1936
אנחנו סוג של נפלנו מההתקדמות.
06:22
Actually, the science to make those machines
172
370545
1989
למעשה, המדע כדי ליצור את המכונות האלו
06:24
was really in time
173
372534
1536
היה בזמן
06:26
to produce fusion during that curve.
174
374070
2836
ליצור היתוך במהלך העקומה ההיא.
06:28
However, there has been a bit of politics going on,
175
376906
2739
עם זאת, היתה קצת פוליטיקה שהתרחשה,
06:31
and the will to do it was not there,
176
379645
2132
והרצון לעשות את זה לא היה שם,
06:33
so it drifted to the right.
177
381777
1678
אז זה נסחף לימין.
06:35
ITER, for example, could have been built
178
383455
2056
ITER, לדוגמה, יכול היה להבנות
06:37
in 2000 or 2005,
179
385511
1851
ב 2000 או ב 2005,
06:39
but because it's a big international collaboration,
180
387362
2445
אבל בגלל שזה שיתוף פעולה בין לאומי גדול,
06:41
the politics got in and it delayed it a bit.
181
389807
2448
הפוליטיקה נכנסה וזה עיכב את זה מעט.
06:44
For example, it took them about three years
182
392255
1624
לדוגמה, זה לקח בערך שלוש שנים
06:45
to decide where to put it.
183
393879
1568
כדי להחליט איפה לשים את זה.
06:47
Now, fusion is often criticized
184
395447
2536
עכשיו, היתוך מקבל ביקורת
06:49
for being a little too expensive.
185
397983
1600
על היותו מעט יקר מדי.
06:51
Yes, it did cost
186
399583
1541
כן, זה באמת עלה
06:53
a billion dollars or two billion dollars a year
187
401124
2036
מיליארד דולר או שני מיליארד דולר לשנה
06:55
to make this progress.
188
403160
1193
כדי לעשות את ההתקדמות הזו.
06:56
But you have to compare that to the cost
189
404353
1590
אבל אתם צריכים להשוות את זה לעלות
06:57
of making Moore's Law.
190
405943
1240
של לעמוד בחוק מור.
06:59
That cost way more than that.
191
407183
1888
זה עלה הרבה יותר מזה.
07:01
The result of Moore's Law
192
409071
1518
התוצאה של חוק מור
07:02
is this cell phone here in my pocket.
193
410589
1936
היא הסלולרי פה בכיס שלי.
07:04
This cell phone, and the Internet behind it,
194
412525
2229
הסלולרי הזה, והאינטרנט מאחוריו,
07:06
cost about one trillion dollars,
195
414754
2680
עלו בערך טריליון דולר,
07:09
just so I can take a selfie
196
417434
3231
רק כדי שאני אוכל לצלם סלפי
07:12
and put it on Facebook.
197
420665
2574
ולשים אותו בפייסבוק.
07:15
Then when my dad sees that,
198
423239
1501
ואז כשאבא שלי יראה את זה,
07:16
he'll be very proud.
199
424740
3180
הוא יהיה מאוד גאה.
07:19
We also spend about 650 billion dollars a year
200
427920
3908
אנחנו גם הוצאנו 650 מיליארד דולר בשנה
07:23
in subsidies for oil and gas
201
431828
2302
בסובסידיות לנפט וגז
07:26
and renewable energy.
202
434130
1630
ואנרגיה מתחדשת.
07:27
Now, we spend one half of a percent of that on fusion.
203
435760
4174
עכשיו, אנחנו הוצאנו
חצי אחוז מזה על היתוך.
חצי אחוז מזה על היתוך.
07:31
So me, personally, I don't think it's too expensive.
204
439934
2648
אז אני, אישית, לא חושב שזה יקר מדי.
07:34
I think it's actually been shortchanged,
205
442582
1780
אני חושב שזה היה למעשה כסף קטן,
07:36
considering it can solve all our energy problems
206
444362
2392
בהתחשב בזה שזה יכול לפתור
את כל בעיות האנרגיה שלנו
את כל בעיות האנרגיה שלנו
07:38
cleanly for the next couple of billions of years.
207
446754
2674
בצורה נקיה למשך כמה מיליארדי שנים.
07:41
Now I can say that, but I'm a little bit biased,
208
449428
2660
עכשיו אני יכול להגיד את זה,
אבל אני מעט משוחד,
אבל אני מעט משוחד,
07:44
because I started a fusion company
209
452088
1888
מפני שאני התחלתי חברת היתוך
07:45
and I don't even have a Facebook account.
210
453976
2558
ואין לי אפילו חשבון בפייסבוק.
07:48
So when I started this fusion company in 2002,
211
456534
5383
אז כשהתחלתי עם חברת ההיתוך הזו ב 2002,
07:53
I knew I couldn't fight with the big lads.
212
461917
2842
ידעתי שאני לא יכול להלחם עם החברה הגדולים.
07:56
They had much more resources than me.
213
464759
1577
היו להם הרבה יותר משאבים מלי.
07:58
So I decided I would need to find a solution
214
466336
2240
אז החלטתי שאני אצטרך למצוא פיתרון
08:00
that is cheaper and faster.
215
468576
1887
שזול ומהיר יותר.
08:02
Now magnetic and laser fusion
216
470463
1910
עכשיו היתוך מגנטי ולייזר
08:04
are pretty good machines.
217
472373
1431
הן מכונות די טובות.
08:05
They are awesome pieces of technology,
218
473804
1441
הן פיסות טכנולוגיה מדהימות,
08:07
wonderful machines, and they have shown
219
475245
1874
מכונות נפלאות, והן הראו
08:09
that fusion can be done.
220
477119
1479
שהיתוך יכול לקרות.
08:10
However, as a power plant,
221
478598
1954
עם זאת, כתחנת כוח,
08:12
I don't think they're very good.
222
480552
1871
אני לא חושב שהן מספיק טובות.
08:14
They're way too big, way too complicated,
223
482423
2057
הן גדולות מדי, מסובכות מדי,
08:16
way too expensive,
224
484480
1138
יקרות מדי,
08:17
and also, they don't deal very much
225
485618
1756
וגם, הן לא מתמודדות טוב
08:19
with the fusion energy.
226
487374
1274
עם אנרגיית ההיתוך.
08:20
When you make fusion, the energy comes out
227
488648
1758
כשאתם יוצרים היתוך, האנרגיה יוצאת
08:22
as neutrons, fast neutrons comes out of the plasma.
228
490406
2668
כניוטרונים, ניוטרונים מהירים
יוצאים מהפלסמה.
יוצאים מהפלסמה.
08:25
Those neutrons hit the wall of the machine.
229
493074
2260
הניוטרונים האלה פוגעים בקיר המכונה.
08:27
It damages it.
230
495334
1385
זה פוגע בה.
08:28
And also, you have to catch
the heat from those neutrons
the heat from those neutrons
231
496719
1964
וגם, אתם צריכים ללכוד
את החום מהניוטרונים האלה
את החום מהניוטרונים האלה
08:30
and run some steam to spin a turbine somewhere,
232
498683
2433
ולהריץ קיטור כדי לסובב טורבינה איפו שהוא,
08:33
and on those machines,
233
501116
1284
ועל המכונות האלו,
08:34
it was all a bit of an afterthought.
234
502400
2631
זה היה מחשבה מאוחרת.
08:37
So I decided that surely there
is a better way of doing that.
is a better way of doing that.
235
505031
3151
אז החלטתי שבטוח שיש
דרך טובה יותר לעשות את זה.
דרך טובה יותר לעשות את זה.
08:40
So back to the literature,
236
508182
1284
אז חזרה לספרות,
08:41
and I read about the fusion everywhere.
237
509466
1992
וקראתי על היתוך בכל מקום.
08:43
One way in particular attracted my attention,
238
511458
2722
דרך אחת במיוחד משכה את תשומת ליבי,
08:46
and it's called magnetized target fusion,
239
514180
2090
והיא נקראת היתוך מטרה ממוגנטת,
08:48
or MTF for short.
240
516270
2588
או MTF בקיצור.
08:50
Now, in MTF, what you want to do
241
518858
2442
עכשיו, ב MTF, מה שאתם רוצים לעשות
08:53
is you take a big vat
242
521300
1970
זה לקחת מיכל גדול
08:55
and you fill that with liquid metal,
243
523270
2016
ולמלא אותו עם מתכת נוזלית,
08:57
and you spin the liquid metal
244
525286
1520
ואתם מסובבים את המתכת הנוזלית
08:58
to open a vortex in the center,
245
526806
1648
כדי לפתוח מערבולת במרכז,
09:00
a bit like your sink.
246
528454
1136
מעט כמו בכיור שלכם.
09:01
When you pull the plug on a sink, it makes a vortex.
247
529590
2104
כשאתם מוצאים את הפקק
בכיור, זה יוצר מערבולת.
בכיור, זה יוצר מערבולת.
09:03
And then you have some pistons driven by pressure
248
531694
2396
ואז יש לכם בוכנה מונעת על ידי לחץ
09:06
that goes on the outside,
249
534090
1476
שהולכת מבחוץ,
09:07
and this compresses the liquid metal
250
535566
1920
וזה דוחס את המתכת הנוזלית
09:09
around the plasma, and it compresses it,
251
537486
1762
סביב הפלזמה, והיא דוחסת אותה,
09:11
it gets hotter, like a laser,
252
539248
1654
היא נעשית חמה יותר, כמו לייזר,
09:12
and then it makes fusion.
253
540902
1226
ואז היא יוצרת היתוך.
09:14
So it's a bit of a mix
254
542128
920
אז זה מעט ערבוב
09:15
between a magnetized fusion
255
543048
1655
בין היתוך מגנטי
09:16
and the laser fusion.
256
544703
1983
והיתוך לייזר.
09:18
So those have a couple of very good advantages.
257
546686
2773
אז לזה יש כמה יתרונות טובים.
09:21
The liquid metal absorbs all the neutrons
258
549459
2343
המתכת הנוזלית קולטת את כל הניוטרונים
09:23
and no neutrons hit the wall,
259
551802
1756
ואף ניוטרון לא פוגע בקיר,
09:25
and therefore there's no damage to the machine.
260
553558
2136
ולכן אין נזק למכונה.
09:27
The liquid metal gets hot,
261
555694
1456
המתכת הנוזלית מתחממת כל כך,
09:29
so you can pump that in a heat exchanger,
262
557150
2000
שאתם יכולים לשאוב אותה למחליף חום,
09:31
make some steam, spin a turbine.
263
559150
1880
ליצור קיטור, לסובב טורבינה.
09:33
So that's a very convenient way of doing
264
561030
1179
אז זו דרך מאוד נוחה לעשות
09:34
this part of the process.
265
562209
1260
את החלק הזה של התהליך.
09:35
And finally, all the energy to make the fusion happen
266
563469
3591
ולבסוף, כל האנרגיה כדי ליצור את ההיתוך
09:39
comes from steam-powered pistons,
267
567060
2135
מגיעה מבוכנות מונעות קיטור,
09:41
which is way cheaper than lasers
268
569195
1656
שהרבה יותר זולות מלייזרים
09:42
or superconducting coils.
269
570851
1894
או סלילים מוליכי על.
09:44
Now, this was all very good
270
572745
1488
עכשיו, זה היה מעולה
09:46
except for the problem that it didn't quite work.
271
574233
2504
חוץ מהבעיה שזה לא ממש עובד.
09:48
(Laughter)
272
576737
1870
(צחוק)
09:50
There's always a catch.
273
578607
1296
תמיד יש קאטץ'.
09:51
So when you compress that,
274
579903
1514
אז כשאתם דוחסים את זה,
09:53
the plasma cools down
275
581417
1924
הפלזמה מתקררת
09:55
faster than the compression speed,
276
583341
1628
מהר יותר ממהירות הדחיסה,
09:56
so you're trying to compress it,
277
584969
1313
אז אתם מנסים לדחוס את זה,
09:58
but the plasma cooled down and
cooled down and cooled down
cooled down and cooled down
278
586282
2335
אבל הפלזמה התקררה והתקררה והתקררה
10:00
and then it did absolutely nothing.
279
588617
1941
ואז היא לא עשתה כלום.
10:02
So when I saw that, I said,
well, this is such a shame,
well, this is such a shame,
280
590558
2035
אז כשראיתי את זה, אמרתי,
ובכן, זה חבל,
ובכן, זה חבל,
10:04
because it's a very, very good idea.
281
592593
1750
מפני שזה רעיון ממש ממש טוב.
10:06
So hopefully I can improve on that.
282
594343
2354
אז בתקווה, אני אוכל לשפר את זה.
10:08
So I thought about it for a minute,
283
596697
1095
אז חשבתי על זה לדקה,
10:09
and I said, okay, how can we make that work better?
284
597792
2077
ואמרתי, אוקיי, איך אנחנו
יכולים לעשות את זה טוב יותר?
יכולים לעשות את זה טוב יותר?
10:11
So then I thought about impact.
285
599869
1858
אז חשבתי על פגיעה.
10:13
What about if we use a big hammer
286
601727
1834
מה אם היינו משתמשים בפטיש גדול
10:15
and we swing it and we hit the nail like this,
287
603561
2532
ומניפים אותו ומכים במסמר ככה,
10:18
in the place of putting the hammer on the nail
288
606093
1974
במוקם לשים את הפטיש על המסמר
10:20
and pushing and try to put it in? That won't work.
289
608067
2195
ולדחוף ולנסות להכניס אותו? זה לא יעבוד.
10:22
So what the idea is
290
610262
1931
אז הרעיון הוא
10:24
is to use the idea of an impact.
291
612193
1744
להשתמש ברעיון של המכה.
10:25
So we accelerate the pistons with steam,
292
613937
2082
כך שאנחנו מאיצים את הבוכנות עם קיטור,
10:28
that takes a little bit of time,
293
616019
1279
זה לוקח מעט זמן,
10:29
but then, bang! you hit the piston,
294
617298
1983
אבל אז, באנג! אתם מכים בבוכנה,
10:31
and, baff!, all the energy is done instantly,
295
619281
2552
ובאפף! כל האנרגיה נעשית מיידית,
10:33
down instantly to the liquid,
296
621833
1596
מגיעה מיידית לנוזל,
10:35
and that compresses the plasma much faster.
297
623429
2050
וזה דוחס את הפלזמה מהר בהרבה.
10:37
So I decided, okay, this is good, let's make that.
298
625479
2448
אז החלטתי, אוקיי, זה טוב, בואו נעשה את זה.
10:39
So we built this machine in this garage here.
299
627927
3725
אז בנינו את המכונה הזו במוסך הזה פה.
10:43
We made a small machine
300
631652
1085
יצרנו מכונה קטנה
10:44
that we managed to squeeze
301
632737
1972
שהצלחנו לדחוס
10:46
a little bit of neutrons out of that,
302
634709
1648
מעט ניוטרונים ממנה,
10:48
and those are my marketing neutrons,
303
636357
2201
ואלה הניוטרונים השיווקיים שלי,
10:50
and with those marketing neutrons,
304
638558
1443
ועם הניוטרונים השיווקיים האלה,
10:52
then I raised about 50 million dollars,
305
640001
2599
גייסתי 50 מליון דולר,
10:54
and I hired 65 people. That's my team here.
306
642600
2890
ושכרתי 65 אנשים. זה הצוות שלי פה.
10:57
And this is what we want to build.
307
645490
1582
וזה מה שאנחנו רוצים לבנות.
10:59
So it's going to be a big machine,
308
647072
1514
אז זה הולך להיות מכונה גדולה,
11:00
about three meters in diameter,
309
648586
1474
בערך בקוטר של שלושה מטר,
11:02
liquid lead spinning around,
310
650060
1802
עופרת נוזלית מסתחררת,
11:03
big vortex in the center,
311
651862
1592
מערבולת גדולה במרכז,
11:05
put the plasma on the top and on the bottom,
312
653454
2320
לשים את הפלזמה מעל ומתחת,
11:07
piston hits on the side,
313
655774
1426
בוכנות פוגעות בצדדים,
11:09
bang!, it compresses it,
314
657200
1510
באנג!, זה דוחס אותה,
11:10
and it will make some energy,
315
658710
1284
וזה יעשה קצת אנרגיה,
11:11
and the neutron will come out in the liquid metal,
316
659994
2392
והניוטרונים יצאו מהמתכת הנוזלית,
11:14
going to go in a steam engine and make the turbine,
317
662386
2600
יכנסו למנוע קיטור ויסובבו את הטורבינה,
11:16
and some of the steam will go back
318
664986
1506
וחלק מהקיטור יחזור
11:18
to fire the piston.
319
666492
998
כדי להפעיל את הבוכנה.
11:19
We're going to run that about one time per second,
320
667490
1890
אנחנו עומדים להריץ את זה בערך פעם בשניה,
11:21
and it will produce 100 megawatts of electricity.
321
669380
5384
וזה יצור 100 מגהוואט של חשמל.
11:26
Okay, we also built this injector,
322
674764
1685
אוקיי, בנינו גם את המזרק,
11:28
so this injector makes the plasma to start with.
323
676449
2287
אז המזרק הזה יוצר את הפלזמה להתחלה.
11:30
It makes the plasma at about
324
678736
1715
זה יוצר פלזמה בטמפרטורה
11:32
a lukewarm temperature of three million degrees C.
325
680451
3975
חמימה של שלוש מיליון מעלות צלזיוס.
11:36
Unfortunately, it doesn't last quite long enough,
326
684426
2207
לצערנו היא לא מחזיקה כל כך הרבה זמן,
11:38
so we need to extend the life
of the plasma a little bit,
of the plasma a little bit,
327
686633
3135
אז אנחנו צריכים להאריך את חיי הפלזמה מעט,
11:41
but last month it got a lot better,
328
689768
1632
אבל בחודש שעבר שיפרנו את זה,
11:43
so I think we have the plasma compressing now.
329
691400
2585
אז אני חושב שיש לנו את הפלזמה נדחסת עכשיו.
11:45
Then we built a small sphere, about this big,
330
693985
2556
אז בנינו ספירה קטנה, בערך בגודל כזה,
11:48
14 pistons around it,
331
696541
1466
14 בוכנות סביבה,
11:50
and this will compress the liquid.
332
698007
2324
וזה ידחוס את הנוזל.
11:52
However, plasma is difficult to compress.
333
700331
2105
עם זאת, פלזמה היא קשה לדחיסה.
11:54
When you compress it,
334
702436
789
כשאתם דוחסים אותה היא,
11:55
it tends to go a little bit crooked like that,
335
703225
2552
היא נוטה להיות מעט עקומה ככה,
11:57
so you need the timing of the piston
336
705777
1608
אז אתם צריכים שהתזמון של הבוכנה
11:59
to be very good,
337
707385
1096
יהיה מאוד מדוייק,
12:00
and for that we use several control systems,
338
708481
2672
ובשביל זה יש לנו כמה מערכות שליטה,
12:03
which was not possible in 1970,
339
711153
2202
שלא היו אפשריות ב 1970,
12:05
but we now can do that
340
713355
1392
אבל עכשיו אנחנו יכולים לעשות את זה
12:06
with nice, new electronics.
341
714747
3292
עם אלקטרוניקה חדשה ונחמדה.
12:10
So finally, most people think that fusion
342
718039
2529
אז לסיום, רוב האנשים חושבים שהיתוך
12:12
is in the future and will never happen,
343
720568
2152
הוא בעתיד ולעולם לא יקרה,
12:14
but as a matter of fact, fusion is getting very close.
344
722720
3094
אבל למעשה, היתוך מתקרב מאוד.
12:17
We are almost there.
345
725814
1076
אנחנו כמעט שם.
12:18
The big labs have shown that fusion is doable,
346
726890
2637
המעבדות הגדולות הראו שהיתוך הוא בר עשיה,
12:21
and now there are small companies
that are thinking about that,
that are thinking about that,
347
729527
2307
ועכשיו יש חברות קטנות שחושבות על זה,
12:23
and they say, it's not that it cannot be done,
348
731834
2361
ואומרות, זה לא שאי אפשר לעשות את זה,
12:26
but it's how to make it cost-effectively.
349
734195
2105
אבל זו דרך לעשות את זה יעיל כלכלית.
12:28
General Fusion is one of those small companies,
350
736300
2153
ג'נרל פיוז'ן היא אחת מהחברות הקטנות האלו,
12:30
and hopefully, very soon, somebody, someone,
351
738453
3318
ובתקווה, במהרה, מישהו,
12:33
will crack that nut,
352
741771
1283
יפצח את האגוז הזה,
12:35
and perhaps it will be General Fusion.
353
743054
1574
ואולי זה יהיה ג'נרל פיוז'ן.
12:36
Thank you very much.
354
744628
1779
תודה רבה לכם.
12:38
(Applause)
355
746407
4180
(מחיאות כפיים)
ABOUT THE SPEAKER
Michel Laberge - Plasma physicistIn a lab near Vancouver, Michel Laberge and his team at General Fusion are building a prototype fusion reactor that mimics the processes of the sun to produce cheap, clean and abundant energy.
Why you should listen
Fusion, putting it briefly, is what happens inside the sun: intense heat and pressure combine to convert hydrogen into helium, releasing heat and energy in a self-sustaining reaction. Harnessing that same kind of reaction could someday solve the energy crisis here on Earth, and the US (at the National Ignition Facility in California, using the world's most powerful laser), Europe (at ITER) and China are all working on fusion in multi-billion-dollar labs. Meanwhile, just outside Vancouver, a private-government collaboration spending millions-with-an-m is keeping pace.
At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
More profile about the speakerAt General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.
Michel Laberge | Speaker | TED.com