З позицій даного моменту все це, звичайно, вірно в рамках статичного, незмінного світу. Але ми живемо в умовах світу динамічного, який стрімко змінюється. Щоб завтра перед людством не постала загроза енергетичного голоду, основи енергетики майбутнього повинні закладатися вже сьогодні. Тут не повинно залишатися навіть тіні сумніву або двозначності, тому пояснимо наведену думку. Простежимо, насамперед, як змінювалася кількість населення Землі. Зрозуміло, точність оцінок, що стосуються далекого минулого, є недостатньою, але це не змінює загальної картини: знадобилося кілька сотень тисяч років, щоб людство до 1830 року розмножилося до одного мільярда, за наступні сто років додався другий мільярд, і тільки тридцять років знадобилося для появи на Землі ще одного мільярда людей. У даний час річний приріст становить приблизно 2 %, тобто близько 140 мільйонів чоловік.

10000 років до нашої ери | (1 - 10) * 

Початок нашої ери | 250 * 

1650 р. | 500 *

1850 р. | 1,1 * 

1950 р. | 2,4 * 

1975 р. | 4,0 *

2000 р. | 7,0 * 

Добре відомо, що найбільше значення для стрімкого зростання кількості населення мав прогрес медицини (зниження дитячої смертності, відкриття антибіотиків). Перед майбутніми поколіннями незабаром постануть складні проблеми розселення людей і регулювання чисельності людства. Але незалежно від цього люди повинні їсти, одягатися, мати захист від холоду, не кажучи вже про задоволення Духовних потреб, які невпинно зростають. Утім, не у віддаленому майбутньому, а вже у наш час проблема голоду — одна із найдошкульніших. Напівголодне існування від колиски до смертної години — доля четвертої частини людства. Якщо врахувати темпи приросту населення, то навіть радикальне вирішення соціальних проблем не усуває необхідності створення синтетичної їжі (завдання біологів) і забезпечення установок білкового синтезу енергетикою (завдання фізиків).

Сказаного досить, щоб оцінити всю серйозність ситуації. Розглянемо тепер становище з енергетичним балансом. Доцільно поділити джерела енергії на дві групи: відтворювані джерела та "основний капітал". До першої групи належать енергія вітру, рік і морських припливів, сільськогосподарського й деревного палива, геотермія (внутрішнє тепло Землі), сонячна енергія. До другої групи належать джерела енергії, які утворилися в земній корі в результаті геологічної еволюції: вугілля, нафта, горючі гази і, зрозуміло, ядерне пальне. У наш час у загальному балансі енергоспоживання перше місце належить вугіллю, нафті й горючим газам. Людство витрачає поки що основний капітал. В історичному аспекті відбувалося витіснення дров і сільськогосподарського палива вугіллям і нафтою.

Для подальших кількісних оцінок зручно ввести одиницю енергії:

Джоулів.

Енергії 1 Q достатньо, щоб нагріти до кипіння два з половиною Ладозьких озера. Історія матеріальної культури й демографічні оцінки показують, що за період від початку нашої ери до 1850 року людство витратило 6 + 9 Q енергії. Споживання за наступні сто років становило близько 4 Q. У 1970 році світове споживання було на рівні 0,2 Q, а в 2000 році воно становило 1 Q Якщо наявні темпи зростання енергоспоживання збережуться, то до 2050 року воно досягне 10 Q. Таким чином, через 50 років людство повинно буде щорічно витрачати стільки ж енергії, скільки воно витратило з часів імперії Августа до наших днів.

Природно, виникає питання, якою мірою це зростання забезпечене наявними ресурсами. Перш ніж розглядати оцінку запасів, наведену нижче, корисно звернутися до одного цікавого міркування. Припустимо, що людство дійсно почне витрачати запаси потенційної енергії (у кінцевому підсумку перетворюючи її на тепло) на рівні, що становить помітну частку від загальної енергії, яку Земля одержує від Сонця. У такому випадку ми повинні бути готові до того, що відбудеться зміна клімату нашої планети. Точніше: уся сонячна енергія, яка досягає поверхні Землі, становит близько 2500 Q на рік. Збільшення енерговиділення, скажімо, до 20-30 Q на рік, якщо воно буде забезпечуватися спалюванням вугілля, нафти й газу, а отже, супроводжуватиметься підвищенням вмісту вуглекислого газу в атмосфері, призведе до відчутних змін клімату Землі ("парниковий ефект"). У результаті почнеться танення материкових льодів Антарктиди й Гренландії, що у свою чергу викличе підвищення рівня Світового океану. Виникне потреба в складних гідротехнічних роботах, щоб захистити від затоплення величезні низинні території на узбережжях океану. Досить несподіваний результаті Правда, якщо енергетика світу повністю перейде на ядерне пальне, то вміст С02 залишиться на колишньому рівні й катастрофічні зміни клімату почнуться за умови більш високих темпів додаткового енерговиділення. Проте, обговорюючи перспективи розвитку енергетики планети, не варто вдаватися до занадто далеких і сміливих екстраполяцій. У межах допустимого припущення ми можемо розглядати як гранично можливу цифру додаткового енерговиділення рівень, що становить ЗО Q на рік

Відтворювані джерела енергії відповідають у сукупності (крім сонячної'енергії) не більш як 2-3 Q на рік. Однак експлуатація їх значною мірою економічно зовсім безперспективна і вони, зрозуміло, не зможуть задовольнити зростаючі потреби світу. Отже, використання мінеральної сировини триватиме.

Сумарні запаси вугілля, навіть за оптимістичними оцінками, не перевищують 150(2, нафти й газу 10 Q. При цьому, у міру витрати наявних ресурсів, видобуток копалин буде пов'язаний із зростанням технічних труднощів і буде супроводжуватися збільшенням їх вартості. У підсумку, за оцінками експертів, запаси нафти (навіть враховуючи ще не відкриті родовища) будуть вичерпані протягом 30—40 років, а вугілля — протягом 100—200 років.

Однак і ця досить похмура перспектива не дає повного уявлення про серйозність сучасного становища. Справа в тому, що ми увесь час використовували глобальні оцінки, які внаслідок усереднення створювали ілюзію відносного благополуччя, принаймні, стосовно найближчого майбутнього. Тим часом мінеральна сировина розподілена вкрай нерівномірно по країнах світу. Досить нагадати, що, наприклад, Західна Єврот на 2/3 залежить від імпорту енергетичної сировини.

Нам залишається розглянути питання про використання сонячного тепла та ядерного пального. На жаль, сонячна енергія має незначну щільність. Енергетична освітленість на поверхні Землі за умови нормального падіння сонячних променів і прозорої атмосфери становить близько 1 кВт/м2. До того ж коефіцієнт корисної дії фото- і термоелектричних перетворювачів невеликий. Тому для забезпечення потреб людства через сто років довелося б значну частину поверхні Землі (близько 10 %!) закрити сонячними генераторами. Фантастичність подібного проекту очевидна.

Існують два діаметрально протилежні ядерні процеси, що протікають з виділенням енергії: процеси розподілу й синтезу. Коли важке ядро, захоплюючи нейтрон, ділиться, то при цьому воно розпадається на дві (або більше) частини, які, як правило, мають неоднакові маси. У результаті виділяється енергія й одночасно вивільняється кілька нейтронів. Ці нейтрони знову можна використовувати для поділу інших важких ядер. Коли відбувається синтез, то два легких ядра, якщо вони мають достатню енергію, поєднуються, і утворюють легкі продукти реакції, які можуть мати значно більшу кінетичну енергію, ніж вихідні компоненти. Енергія в обох випадках має ядерне походження. Ядра, що мають середню масу, не можна використовувати ні для реакцій поділу, ні для синтезу.

З усіх ядер, які тільки існують у природі, тільки ядра урану  піддаються поділу за допомогою повільних нейтронів і придатні для використання як пальне в більшості реакторів. (Реактори, які можуть виробляти енергію за рахунок швидких нейтронів і які, отже, можуть використовувати інше пальне, мають невеликі розміри й тому малопридатні для вироблення й одержання великих кількостей тепла. Такі реактори на швидких нейтронах перебувають поки що, в основному, на стадії розробки). Однак торій  і уран, що зустрічаються в природному вигляді, .можуть перетворюватися на  і плутоній  відповідно при захопленні нейтрона, у тому числі і тих нейтронів, що звільняються при поділі. Найбільш розповсюджені ізотопи торію та урану (), які є вихідною речовиною для одержання продуктів  та , що піддаються поділу, називаються паливною сировиною.

Вміст урану  у природному урані становить 0,71 %. Відносний вміст урану й торію в земній корі оцінюється величинами порядку відповідно. Поклади торію відомі менше, оскільки їх пошук є економічно недоцільним.

Оцінки, одержані останнім часом, свідчать, що західні країни мають запаси урану близько одного-двох мільйонів тонн; його видобуток обходиться порівняно дешево (близько 10 доларів за фунт окису урану ). Кілька мільйонів тонн може бути видобуто за більш високою вартістю (10-30 доларів за фунт). Приблизно така ж кількість паливної сировини, включаючи торій, є і в інших країнах. Тому доступними для видобутку можна вважати близько  тонн матеріалів, які є речовиною для поділу. За умови повного використання цих  тонн можна одержати 5000 Q енергії, які будуть вичерпані за кілька століть.

Крім того, що кілька століть є короткотривалим історичним періодом, використання матеріалів, що поділяються, створює серйозну проблему, пов'язану з радіоактивними відходами. У разі переходу енергетики на ядерне пальне кількість довго живучих радіоактивних відходів з ядерних реакторів стане загрозливо великою, і виникне складна й матеріально затратна проблема їх захоронення. Використання для цього морського дна загрожує отруєнням океанської фауни, не забезпечує необхідної безпеки й повинно бути