Det amerikanske laboratoriet Skunk Works i 2024 forbereder å presentere en serieversjon av en termonukleær reaktor, som teoretisk sett kan endre ansiktet til all moderne energi i verden. Det er rapportert at den nye 100 MW lastebilstørrelsesfusjonsreaktoren vil være nyttig både på planeten vår og i verdensrommet. Det amerikanske selskapet Lockheed Martin har nylig avslørt detaljene i det nye T4 -prosjektet for å utvikle en kraftig og kompakt fusjonsreaktor CFR (Dubbed the compact fusion reactor). Det rapporteres at denne gjennombruddsteknologien blir skapt på Skunk Works -laboratoriet, som spesialiserer seg på hemmelige militære utviklinger. Derfor er det ikke overraskende at ingenting var kjent om prosjektet så lenge.
Bare i 2013 åpnet selskapet hemmeligholdssløret over sitt T4 -prosjekt, og fortalte om dets eksistens. Nå har publikum blitt klar over noen av detaljene om det nye energisystemet. Lockheed Martin lover at den ferdige prototypen til den nye reaktoren vil bli produsert av dem om 5 år, og de første produksjonsprøvene vil begynne å fungere på et tiår. Det er rapportert at i motsetning til moderne prototyper av fusjonsreaktorer, vil CFR -reaktoren være 20 ganger kraftigere og 10 ganger mer kompakt.
Lockheed Martin Corp. har eksperimentert med atomteknologi bak lukkede dører de siste 60 årene, men har nå besluttet å publisere dem for å tiltrekke offentlige og private partnere. Det er verdt å merke seg at eksperter forbinder denne "hobbyen" til en av de største leverandørene av Pentagon med alternativ energi med det faktum at USA er engasjert i å redusere militære utgifter.
For tiden er Lockheed Martin Corporation et av de største selskapene i verden som spesialiserer seg på produksjon av en rekke militære og romfartsutstyr. Selskapet sysselsetter over 113 tusen mennesker, og salget alene i 2013 ble estimert til 45,4 milliarder dollar. Siden midten av 2000-tallet har Lockheed Martin jobbet med utviklingen av Orion gjenbrukbare romfartøy, som skulle frakte mennesker og last til ISS, månen og muligens den røde planeten i fremtiden.
Å utstyre et romfartøy med en kompakt termonukleær installasjon er en ganske fristende idé. Samtidig er moderne atomreaktorer ganske dyre og omfangsrike. For eksempel koster det mest kjente prosjektet på dette området, ITER -forsknings- og utviklingsprosjektet, med en anslått kapasitet på 500 MW, omtrent 50 milliarder dollar. Samtidig har den en høyde på mer enn 30 meter, og etter ferdigstillelse av konstruksjonen vil den veie 23 000 tonn. Samtidig kan seriereaktoren fra Lockheed Martin -konsernet transporteres på vei.
Frem til nå er de fleste designene av fusjonsreaktorer basert på prinsippene for en tokamak, som ble utviklet av sovjetiske fysikere på 1950 -tallet. I reaktorer av denne typen holdes plasmaringen sammen av et kraftig magnetfelt generert av superledende magneter. Et annet sett med magneter er ansvarlig for å indusere strøm inne i selve plasmaet og for å opprettholde en termonukleær reaksjon. Problemet med tokomaks er at de ikke produserer mye mer energi enn det som brukes på å drive magneter som brukes, deres lønnsomhet har en tendens til å bli null.
I CFR -reaktoren foreslått av Lockheed Martin, er plasmaet inneholdt ved hjelp av en spesiell geometrisk form gjennom hele volumet av reaktorkammeret. Superledende magneter brukes også i CFR, men de genererer et magnetfelt rundt ytterkanten av kammeret, så det er ikke nødvendig å plassere magnetfeltlinjene med hensyn til plasma nøyaktig nok, og disse magnetene er selv utenfor grensene for kjernen. Dette øker volumet av plasmaet (derav energiproduksjonen). Og jo mer plasma prøver å komme seg ut, jo mer prøver magnetfeltet å bringe det tilbake.
Det er rapportert at reaktoren bør kombinere de beste løsningene som er laget for forskjellige prosjekter av fusjonsreaktorer. For eksempel er det i endene av en sylindrisk reaktorkjerne spesielle magnetiske speil som kan reflektere en betydelig del av plasmapartiklene. I tillegg ble det opprettet et resirkuleringssystem som ligner det som ble brukt i Polywell -pilotreaktoren. Dette systemet, ved hjelp av et magnetfelt, fanger elektroner og skaper soner som positive ioner skynder seg inn i. Her kolliderer de med hverandre og opprettholder en kontinuerlig prosess med termonukleær reaksjon. Alt dette øker reaktorens effektivitet betydelig.
Forenklet skjematisk oversikt over Skunk Works -reaktoren
Som drivstoff i reaktoren fra Lockheed Martin er det planlagt å bruke tritium og deuterium, som plasseres i reaktorkjernen i form av gass. I løpet av den termonukleære fusjonsreaksjonen dannes helium-4 og frigjøres elektroner, som er ansvarlige for oppvarming av reaktorens vegger. Videre kommer den tradisjonelle ordningen med damprør og varmevekslere i drift.
For øyeblikket er prosjektet til det amerikanske luftfartsselskapet på stadiet av arbeidet med å lage en prototype, og en fullverdig prototype bør være klar om 5 år. Lockheed Martin luftfartsingeniør Thomas McGwire sa at en fungerende prototype ville trenge å bevise de foreslåtte designverkene. Blant annet må det sikre antennelse av plasmaet og vedlikehold av den termonukleære reaksjonsprosessen i 10 sekunder. Ytterligere 5 år etter opprettelsen av en fungerende prototype, det vil si innen 2024, forventer amerikanske ingeniører å produsere den første serien med CFR termonukleære reaktorer som kan brukes i industrien.
Det er rapportert at reaktorene i den tidlige serien vil ha små dimensjoner slik at de kan plasseres i transportable beholdere på 7x13 meter. Med slike dimensjoner, som er ganske beskjedne for fusjonsreaktorer, vil de kunne produsere en rekordmengde energi: omtrent 100 MW. Tatt i betraktning parameterne for den første serien av CFR -reaktorer, er det ikke vanskelig å forstå at Pentagon er interessert i arbeid i denne retningen. Det amerikanske militæret trenger kompakte og svært kraftige energikilder for å utvikle og forbedre avanserte laser- og mikrobølgevåpen.
På det sivile markedet er slike fusjonsreaktorer i stand til å skape en reell revolusjon. En kompakt og sikker fusjonsreaktor med lignende kraft vil kunne levere energi til 80 tusen hjem. Samtidig vil det være veldig enkelt å integrere det i moderne elektriske nettverk (i motsetning til slike energikilder som solcellepaneler og vindturbiner). I tillegg til alt det ovennevnte, er CFR et nesten ideelt kraftverk for lovende romfartøy. Ved hjelp av nye motorer basert på CFR vil bemannede romfartøy kunne nå Mars mye raskere.
Russiske forskere tror ikke på gjennombruddet til Lockheed Martin -selskapet
I tillegg til Lockheed Martin, er et team av forskere fra et internasjonalt prosjekt under forkortelsen ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor for tiden aktivt engasjert i forskning innen termonukleær fusjon. Resultatene av deres aktiviteter er for tiden langt fra de annonserte suksessene som luftfartsselskapet har gjort. Av denne grunn blir spørsmålstegn ved sannheten til informasjonen som Lockheed Martin har gitt ut, og har allerede forårsaket mye kontrovers i det vitenskapelige samfunnet. Russiske forskere tror egentlig ikke på det publiserte materialet.
For eksempel har sjefen for det russiske ITER -byrået, Anatoly Krasilnikov, offentlig uttalt at det vitenskapelige gjennombruddet som Lockheed Martin -spesialister kunngjorde, faktisk er tomme ord som ikke har noe med det virkelige livet å gjøre. Det faktum at USA forbereder seg på å begynne å lage en prototype av en termonukleær reaktor med deklarerte dimensjonene, synes Krasilnikov som vanlig PR. I følge Anatoly Krasilnikov er vitenskapen på utviklingsstadiet ikke i stand til å designe en sikker og fullt fungerende termonukleær reaktor av så liten størrelse.
Som et argument siterte han det faktum at ærede atomfysikere fra USA, Kina, EU -landene, Russland, Japan, India og Sør -Korea i dag jobber med det internasjonale prosjektet ITER, men selv de beste vitenskapene i moderne vitenskap, samlet, håper å få det første plasmaet fra ITER i beste fall innen 2023. Samtidig er det ikke engang snakk om noen kompakthet av prototypen til reaktoren.
Naturligvis vil muligheten for å utvikle et lite anlegg i fremtiden bli tydelig, men dette vil ikke skje i løpet av de neste årene. Mens Lockheed Martin sier at den vil kunne vise en ekte modell av reaktoren om et år. Og selvfølgelig er dette vanskelig å tro, gitt at selskapets ingeniører jobber med et prosjekt på dette nivået isolert fra andre forskere. Anatoly Krasilnikov er overbevist om at løftene fra Lockheed Martin -representanter om å vise en prototype vil forbli bare løfter.
Han bemerker at ledende ingeniører har jobbet med opprettelsen av den første termonukleære reaktoren i mer enn et dusin år, og denne prosessen innebærer en obligatorisk utveksling av erfaring. Samtidig blir lovende utvikling og utvikling tilgjengelig for andre forskere. Spesialistenes gjennombrudd, om detaljene som ingen visste noe om, ser ut til å være veldig overdrevet. Mest sannsynlig forfølger det ikke vitenskapelige mål, men kommersielle. De ønsker å tiltrekke seg oppmerksomhet, tiltrekke seg ekstra økonomiske ressurser, og uttalelsene deres er en reklamekampanje.
Evgeny Velikhov, president for Kurchatov -instituttet, snakket enda mer skarpt om det amerikanske prosjektet og kommenterte nyheten som dukket opp med ordene "Lockheed Martins fantasi". Han har ikke informasjon om noen reell suksess i opprettelsen av en kompakt termonukleær reaktor av spesialistene i det amerikanske selskapet, som ville bli støttet av fakta. Ifølge Evgeny Velikhov er ingen i verden informert om den amerikanske oppfinnelsen, bortsett fra det amerikanske selskapet selv, har betydelige tekniske detaljer om prosjektet ikke blitt avslørt, men diskusjonsbølgen i media har allerede steget.
