Четвер, 20 Червня, 2024

Вчені пообіцяли запустити тестовий реактор ядерного синтезу за 4 роки, за 10 років – ввести в комерційну експлуатацію

Електростанція на основі ядерного синтезу від учених Массачусетського технологічного інституту може обігнати інші проекти і першою почати видавати енергію. Будівництво установки Sparc почнеться навесні, її тестування планують розпочати за чотири роки, а комерційну експлуатацію – за 10 років. Науковці кажуть, що ці часові терміни є результатом ретельного розрахунку та планування.

Створенням реактора Sparc займається дочірня компанія Commonwealth Fusion Systems. Особливістю цієї установки є її розміри, які будуть значно компактнішими за конкурентні системи.

Ядерний синтез – це реакція, яка живить Сонце, і вона вважається найперспективнішим джерелом енергії. У ході неї два легких атомних ядра формують одне важке, виділяючи величезну кількість енергії. Більшу, ніж при розпаді ядра в атомних станціях. У центрі Сонця відбувається ядерний синтез водню в гелій.

Проблема ядерного синтезу в тому, що для цього потрібні надзвичайно пекельні умови. У центрі зірок ці умови склалися природним шляхом, а земним ученим потрібно вигадати, як наявними матеріалами втримати нагрітий до сотень мільйонів градусів газ. Нині вченим вдається утримувати цю плазму кілька секунд, але для стабільного джерела енергії час утримання повинен вимірюватися роками. Над проблемою працює навіть Google.

Програми дослідження технологій ядерного синтезу проводяться з 1950-х років. Сьогодні найперспективнішим методом вважається токамак, який виглядає як бублик із плазмою всередині. Установкою такого класу є ITER, проект якого стартував у 1992 році, у 2020 році почалося його збирання, а перші тестові запуски очікуються не раніше 2035 року. ITER вважається однією з найскладніших установок, які коли-небудь створювалися людиною, загальна маса реактора оцінюється в 23 тисячі тонн, а сам він займає величезну будівлю.

Sparc, на відміну від ITER, планує для утримання плазми використовувати нове покоління електромагнітів, до складу яких входять так звані високотемпературні надпровідники. Вони здатні генерувати значно потужніше магнітне поле. Саме це дозволяє зменшити габарити Sparc і автоматично вирішити деякі проблеми утримання плазми.

Розробники Sparc реально оцінюють енергетичну потужність реактора на рівні 10х – він видаватиме вдесятеро більше енергії, ніж споживатиме. Це значно менше теоретичної потужності ядерного синтезу, яка вважається майже невичерпною для потреб людства.

Деякі експерти ставляться критично до Sparc і його амбітних термінів. Розробники реактора відповідають на це прозорістю у питаннях «що», «коли» та «як».

В індустрії вже відомі випадки амбітних проектів реакторів ядерного синтезу, які не лише зірвали всі терміни, а й через десятиліття знаходяться майже на початку шляху. Наприклад, в 2010 році розробник літаків та космічних апаратів Lockheed Martin почав роботи над реактором ядерного синтезу під назвою Compact Fusion Reactor, а в 2013 році проект розкрили публічно. Компанія обіцяла початок випробувань в 2015 році, робочий прототип в 2019 році, а комерційну експлуатацію – в 2024 році.

Раніше інженери дослідницького центру NASA Glenn Research Center показали метод запуску реакції ядерного синтезу без використання гігантських установок. Для запуску реакції злиття ядер інженерам NASA знадобилося лише трохи металу, водень та прискорювач часток – цілком доступні речі. Інженери вважають, що ця технологія може стати джерелом енергії для тривалих космічних місій.

Євген
Євген
Євген пише для TechToday з 2012 року. Інженер за освітою. Захоплюється реставрацією старих автомобілів.

Vodafone

Залишайтеся з нами

10,052Фанитак
1,445Послідовникислідувати
105Абонентипідписуватися