211service.com
Czy Lockheed Martin naprawdę ma przełomową maszynę do fuzji?
Ogłoszenie Lockheed Martin w zeszłym tygodniu, że potajemnie opracował obiecujący projekt kompaktowego reaktora syntezy jądrowej, spotkało się z podekscytowaniem, ale także sceptycyzmem co do podstawowej wykonalności tego podejścia.
Wnętrze reaktora termojądrowego Lockheed Martin pokazuje szereg pierścieni używanych do wytworzenia pól magnetycznych, które ograniczają plazmę.
Fuzja jądrowa może wytworzyć znacznie więcej energii, znacznie czyściej, niż reakcje rozszczepienia w sercu dzisiejszych elektrowni jądrowych. Ale istnieją ogromne przeszkody i nie ma twardych dowodów na to, że Lockheed je przezwyciężył. Jak dotąd wyzwaniem nie do pokonania jest zamknięcie plazmy wodorowej w warunkach, w których jądra wodoru łączą się ze sobą na poziomach, które uwalniają użyteczną ilość energii. Przez dziesięciolecia badań nikt jeszcze nie wyprodukował więcej energii z eksperymentów reakcji syntezy jądrowej, niż było to potrzebne do przeprowadzenia eksperymentów.
Większość wysiłków badawczych wykorzystuje metodę, która próbuje zatrzymać gorącą plazmę w polu magnetycznym w urządzeniu w kształcie pączka, zwanym tokamakiem. W Stanach Zjednoczonych działają trzy tokamaki na skalę badawczą: jeden at Z , inny w laboratorium w Princeton , a trzeci w Laboratorium Departamentu Energii w San Diego . Największy na świecie tokamak jest budowany we Francji w międzynarodowym obiekcie znanym jako ITER , przy przewidywanym koszcie 50 miliardów dolarów.
Tom McGuire, kierownik projektu w firmie Lockheed, powiedział w wywiadzie, że firma opracowała kompaktową konstrukcję, zwaną reaktorem termojądrowym o wysokim poziomie beta, opartą na zasadzie tak zwanego magnetycznego zwierciadła. Podejście to próbuje powstrzymać plazmę poprzez odbijanie cząstek od pól magnetycznych o dużej gęstości do pól o małej gęstości.
Lockheed powiedział, że reaktor testowy ma tylko dwa metry długości i jeden metr szerokości, znacznie mniejszy niż istniejące reaktory badawcze. W mniejszym reaktorze można szybciej iterować pokolenia, wprowadzać nową wiedzę, szybciej się rozwijać i dokonywać bardziej ryzykownych wyborów projektowych. To znacznie potężniejszy paradygmat rozwoju i znacznie mniej kapitałochłonny, powiedział McGuire. Jeśli się powiedzie, program może wyprodukować reaktor, który zmieści się w przyczepie ciągnika i będzie wytwarzał 100 megawatów mocy, powiedział. Nie ma gwarancji, że się tam dostaniemy, ale taka możliwość istnieje.
McGuire powiedział, że mały zespół rozwijający reaktor w firmie skunkworks w Palmdale w Kalifornii wykonał 200 wypaleń plazmą, ale nie przedstawił żadnych danych na temat wyników. Powiedział jednak, że plazma wygląda na to, że robi to, co powinna. Dodał, że wraz z partnerami badawczymi firma Lockheed mogłaby opracować konkurencyjny prototyp w ciągu pięciu lat, a aplikację komercyjną w ciągu dekady. Firma mówi nawet o tym, jak reaktory termojądrowe mogłyby pewnego dnia zasilać statki i samoloty.
Ale wielu naukowców nie jest przekonanych. Ian Hutchinson , profesor nauk i inżynierii jądrowej na MIT i jeden z głównych badaczy w reaktorze badawczym ds. syntezy jądrowej w MIT, mówi, że rodzaj zamknięcia opisanego przez Lockheeda był długo badany bez większych sukcesów.
Hutchinson mówi, że był w stanie skomentować tylko to, co opublikował Lockheed – kilka zdjęć, diagramów i komentarzy, które można znaleźć tutaj . Na tej podstawie, o ile wiem, nie zwracają uwagi na podstawową fizykę energii syntezy magnetycznej. Dlatego jestem bardzo sceptyczny, czy mają coś ciekawego do zaoferowania, mówi. Wydaje się to czysto spekulacyjne, jakby ktoś narysował kreskówkę i powiedział, że leci z nią na Marsa.
Hutchinson dodaje: Oczywiście bylibyśmy zachwyceni, gdyby możliwy był prawdziwy przełom, ale kiedy ktoś, kto nie wykazuje żadnych dowodów na zrozumienie problemów, łysy twierdzi, że zrobi tylko małe urządzenie i dzięki temu będzie szybciej [do opracowania] pytamy: „Dlaczego myślą, że mogą to zrobić?” A kiedy nie mają odpowiedzi, jesteśmy bardzo sceptyczni.
Lockheed dołącza do szeregu innych firm pracujących nad mniejszymi i tańszymi typami reaktorów termojądrowych. Należą do nich Tri-Alpha, firma z siedzibą w pobliżu Irvine w Kalifornii, która testuje reaktor w kształcie liniowym; Helion Energy z Redmond w stanie Waszyngton, która opracowuje system, który próbuje wykorzystać kombinację kompresji i magnetycznego utrzymywania plazmy; oraz Fizyka plazmy Lawrenceville'a w Middlesex w New Jersey, która pracuje nad projektem reaktora wykorzystującego tak zwane skupienie gęstej plazmy.
Kolejny startup, Ogólna fuzja , z siedzibą w Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej, próbuje kontrolować plazmę za pomocą tłoków do kompresji wirującej masy stopionego ołowiu i litu, który działa również jako chłodziwo, pochłaniając ciepło z reakcji syntezy jądrowej i przepuszczając je przez konwencjonalne generatory pary do wirowania turbin (patrz A Nowe Podejście do Fusion ).