Создать мини-солнце все-таки возможно, считают ученые.
Специалисты по ядерной физике опубликовали серию исследований, в которых говорится о шансах на успех при вводе в эксплуатацию термоядерного реактора. Это возродило надежды, что у людей получится имитировать процесс выработки энергии Солнцем. Об этом сообщает The New York Times.
Ожидается, что строительство реактора под названием Sparc, над которым работают сотрудники Массачусетского технологического института и компании Commonwealth Fusion Systems, начнется весной следующего, 2021 года и займет 3–4 года. Остается еще много серьезных проблем, компания заявила, что за строительством последуют испытания и, в случае успеха, запуск электростанции, которая могла бы использовать термоядерную энергию для выработки электричества, начиная с 2030-х годов.
Этот амбициозный график опережает даже крупнейший в мире проект ITER, который проводится на базе Международного экспериментального термоядерного реактора. Этот реактор строится с 2013 года, и, хотя он не предназначен для выработки электроэнергии, ожидается, что к 2035 году он будет производить реакцию термоядерного синтеза.
Боб Мамгаард, сооснователь и глава Commonwealth Fusion, пояснил, что цель Sparc — применить термоядерный синтез, чтобы смягчить последствия глобального потепления. «Мы действительно сосредоточены на том, как можно максимально быстро получить термоядерную энергию», — сказал предприниматель.
Термоядерный синтез, в котором легкие атомы собираются вместе при температурах в десятки миллионов градусов для высвобождения энергии, стал для всего мира способом преодоления последствий производства электроэнергии для изменения климата.
Подобно обычной ядерной электростанции, термоядерная установка не сжигает ископаемое топливо и не производит выбросы парниковых газов. Однако ему требуется больше топлива — обычно это изотопы водорода — а энергии он производит меньше. Главное препятствие на пути к полноценному запуску термоядерных реакторов — неспособность текущих реакторов справляться с сверхгорячим потоком плазмы. В большинстве случаев температура разогретых атомов в несколько раз превышает солнечную.
Некоторые ученые, которые десятилетиями работали над проектами по использованию энергии термоядерного синтеза, говорят, что с энтузиазмом относятся к перспективам Sparc, однако его график может быть далек от реальности.
«Читая эти документы, я чувствую, что у них будет контролируемая термоядерная плазма, о которой мы все мечтаем, — сказал Кэри Форест, физик из Висконсинского Университета, не участвующий в проекте. — Но если бы я оценивал их перспективы, я бы умножал все на два, как делаю со своими аспирантами, когда они говорят, сколько времени им нужно».
По словам Мамгаарда, Sparc будет намного меньше, чем ITER — теннисный корт против футбольного поля — и намного дешевле, чем международный проект, который, по официальным оценкам, обойдется примерно в $22 млрд. Пока Commonwealth Fusion, привлекла $200 млн.
Исследователи считают, что Sparc добьется успеха и будет производить в 10 раз больше энергии, чем потребляет. Семь научных публикаций, посвященных проекту, опубликованы в Journal of Plasma Physics.
Spark основан на той же архитектуре реактора, что и ITER, — обе термоядерных станции представляют собой токамаки. Это камеры в форме пончика с начинкой из раскаленной плазмы, которую удерживает магнитное поле. В ITER используют огромные электромагнитные катушки, которые охлаждает жидкий гелий.
Sparc получил новую электромагнитную технологию с применением высокотемпературных сверхпроводников, которые способны создавать более сильное магнитное поле, в результате сжимая поток плазмы. Авторы проекта обещают, что он будет работать, как должен, если им удастся решить все инженерные задачи.
Это тоже интересно: