“Lockheed Martin telah mula membangunkan reaktor termonuklear padat... Laman web syarikat mengatakan bahawa prototaip pertama akan dibina dalam tempoh setahun. Jika ini ternyata benar, dalam setahun kita akan hidup dalam dunia yang sama sekali berbeza," ini adalah permulaan salah satu daripada "The Attic." Tiga tahun telah berlalu sejak penerbitannya, dan dunia tidak banyak berubah sejak itu.

Hari ini, dalam reaktor loji kuasa nuklear, tenaga dijana oleh pereputan nukleus berat. Dalam reaktor termonuklear, tenaga diperoleh semasa proses pelakuran nukleus, di mana nukleus kurang jisim daripada jumlah yang asal terbentuk, dan "sisa" hilang dalam bentuk tenaga. Sisa daripada reaktor nuklear adalah radioaktif, dan pelupusannya yang selamat adalah sakit kepala yang besar. Reaktor gabungan tidak mempunyai kelemahan ini, dan juga menggunakan bahan api yang tersedia secara meluas seperti hidrogen.

Mereka hanya mempunyai satu masalah besar - reka bentuk perindustrian belum wujud lagi. Tugasnya tidak mudah: untuk tindak balas termonuklear, bahan api mesti dimampatkan dan dipanaskan hingga ratusan juta darjah - lebih panas daripada di permukaan Matahari (di mana tindak balas termonuklear berlaku secara semula jadi). Sukar untuk mencapai suhu yang tinggi, tetapi mungkin, tetapi reaktor sedemikian menggunakan lebih banyak tenaga daripada yang dihasilkannya.

Walau bagaimanapun, mereka masih mempunyai begitu banyak potensi kelebihan yang, sudah tentu, bukan sahaja Lockheed Martin terlibat dalam pembangunan.

ITER

ITER ialah projek terbesar di kawasan ini. Ia melibatkan Kesatuan Eropah, India, China, Korea, Rusia, Amerika Syarikat dan Jepun, dan reaktor itu sendiri telah dibina di wilayah Perancis sejak 2007, walaupun sejarahnya lebih mendalam ke masa lalu: Reagan dan Gorbachev bersetuju dengan penciptaannya di 1985. Reaktor adalah ruang toroidal, "donut", di mana plasma dipegang oleh medan magnet, itulah sebabnya ia dipanggil tokamak - Itu roidal ka ukur dengan mak busuk Kepada atushki. Reaktor akan menjana tenaga melalui gabungan isotop hidrogen - deuterium dan tritium.

Adalah dirancang bahawa ITER akan menerima 10 kali lebih banyak tenaga daripada yang digunakan, tetapi ini tidak akan berlaku tidak lama lagi. Pada mulanya dirancang bahawa reaktor itu akan mula beroperasi dalam mod eksperimen pada 2020, tetapi kemudian tarikh ini ditangguhkan kepada 2025. Pada masa yang sama, pengeluaran tenaga perindustrian akan bermula tidak lebih awal daripada 2060, dan kita hanya boleh menjangkakan penyebaran teknologi ini di suatu tempat pada akhir abad ke-21.

Wendelstein 7-X

Wendelstein 7-X ialah reaktor gabungan jenis stellarator terbesar. The stellarator menyelesaikan masalah yang melanda tokamaks - "penyebaran" plasma dari pusat torus ke dindingnya. Apa yang cuba diatasi oleh tokamak disebabkan oleh kuasa medan magnet, stellarator menyelesaikannya kerana bentuknya yang kompleks: medan magnet yang menahan plasma membengkok untuk menghentikan kemajuan zarah bercas.

Wendelstein 7-X, seperti yang diharapkan oleh penciptanya, akan dapat beroperasi selama setengah jam pada 21, yang akan memberikan "tiket untuk hidup" kepada idea stesen termonuklear reka bentuk yang serupa.

Kemudahan Pencucuhan Kebangsaan

Satu lagi jenis reaktor menggunakan laser berkuasa untuk memampatkan dan memanaskan bahan api. Malangnya, pemasangan laser terbesar untuk menghasilkan tenaga termonuklear, NIF Amerika, tidak dapat menghasilkan lebih banyak tenaga daripada yang digunakan.

Sukar untuk meramalkan yang mana antara semua projek ini benar-benar akan berlepas dan yang akan mengalami nasib yang sama seperti NIF. Apa yang boleh kita lakukan ialah menunggu, berharap dan mengikuti berita: tahun 2020-an berjanji untuk menjadi masa yang menarik untuk tenaga nuklear.

"Teknologi Nuklear" adalah salah satu profil Olimpik NTI untuk pelajar sekolah.

16:57 30/03/2018

👁 798

Keseluruhan cerita ini bermula pada 2013, dan pada 2014 wakil Lockheed Martin memaklumkan bahawa mereka sedang mengusahakan peranti yang serupa.

Kemudian seorang saintis bernama Thomas McGuire, ketua Projek Compact Fusion, mengumumkan hasratnya untuk menyelesaikan pembangunan dalam tempoh lima tahun. Pada tahun 2013, beliau mengumumkan hasratnya untuk mendapatkan prototaip kerja dalam tempoh lima tahun, dan dalam sepuluh tahun untuk menubuhkan pengeluaran perindustrian sistem sedemikian. Skunk Works, yang sedang membangunkan projek itu, adalah bahagian Lockheed Martin.

Terdapat sejumlah besar maklumat tentang tenaga termonuklear dan pemasangan yang mampu menghasilkannya. Sejak 20-an abad yang lalu, saintis telah cuba membayangkan bagaimana pemasangan atau reaktor termonuklear harus kelihatan dan berfungsi, mencipta prototaip konseptual peranti. Mereka semua besar dan sangat mahal. Sebagai contoh, yang komuniti antarabangsa bekerja di Perancis berharga kira-kira $50 bilion dan beratnya kira-kira 23,000 tan. Reaktor itu sepatutnya siap pada tahun 2021. Suhu di dalam peranti akan menjadi kira-kira 150 juta darjah Celsius, iaitu 10 kali lebih tinggi daripada suhu teras. Medan magnet pemasangan akan menjadi kira-kira 200 ribu kali lebih besar daripada peranti itu sendiri.

Wartawan FlightGlobal Stephen Trimble menulis tweet bahawa "paten baharu daripada jurutera Skunk Works menunjukkan reka bentuk reaktor gabungan padat dengan pelan tindakan untuk F-16 sebagai aplikasi yang berpotensi. Sebuah reaktor prototaip sedang diuji di Palmdale.”

Paten yang baru dianugerahkan untuk jurutera Skunk Works menunjukkan reka bentuk reaktor gabungan padat, dengan lukisan F-16 disertakan sebagai aplikasi yang berpotensi. Pengujian reaktor prototaip sedang dijalankan di Palmdale. https://t.co/yJuc3gfSib pic.twitter.com/aYhGhsba65

Pakar menyebut ini mustahil, walaupun menurut The War Zone, "ada kemungkinan bahawa syarikat Amerika akan membuat kenyataan rasmi dalam masa terdekat."

Lockheed Martin berkata paten itu diterima pada 15 Februari 2018. Pada satu masa, pengurus projek Compact Fusion Thomas McGuire berkata bahawa loji perintis akan dibuat pada 2014, prototaip pada 2019, dan prototaip berfungsi pada 2024.

Bagi pihak mereka, saintis Rusia yang terlibat dalam penyelidikan dalam bidang gabungan termonuklear terkawal yang dipanggil mesej Lockheed Martin satu kenyataan tidak saintifik yang bertujuan untuk menarik perhatian orang awam.

“Ini tidak boleh berlaku. Hakikatnya ialah apa yang dimaksudkan dengan reaktor termonuklear sangat terkenal dari sudut fizikal. Jika "helium 3" berbunyi, anda harus segera memahami bahawa ini adalah penipuan. Ini adalah ciri ciri penemuan separa seperti itu - di mana terdapat satu baris "bagaimana untuk melakukannya, bagaimana untuk melaksanakannya" dan sepuluh halaman tentang bagaimana ia akan menjadi baik selepas itu. Ini adalah tanda yang sangat khas - di sini, kami mencipta gabungan termonuklear sejuk, dan kemudian mereka tidak mengatakan bagaimana untuk melaksanakannya, dan kemudian hanya sepuluh muka surat, betapa hebatnya ia akan menjadi," Timbalan Pengarah Makmal Reaksi Nuklear menamakan selepas A. Flerov JINR di Dubna Andrey Papeko.

"Persoalan utama ialah bagaimana untuk merangsang tindak balas termonuklear, dengan apa memanaskannya, dengan apa untuk menahannya - ini juga, secara umum, soalan yang belum diselesaikan sekarang. Malah, katakan, pemasangan termonuklear laser, tindak balas termonuklear biasa tidak menyala di sana. Dan, malangnya, tiada penyelesaian yang dapat dilihat pada masa hadapan,” jelas ahli fizik nuklear itu.

"Rusia menjalankan penyelidikan yang agak banyak, ini boleh difahami, ia telah diterbitkan di seluruh akhbar terbuka, iaitu, perlu mengkaji syarat bahan pemanasan untuk tindak balas termonuklear. Secara umum, ini adalah campuran dengan deuterium - tidak ada fiksyen sains, fizik ini semua sangat terkenal. Bagaimana untuk memanaskannya, bagaimana untuk memegangnya, bagaimana untuk mengeluarkan tenaga, jika anda menyalakan plasma yang sangat panas, ia akan memakan dinding reaktor, ia akan mencairkannya. Dalam pemasangan besar, ia boleh dipegang oleh medan magnet dan difokuskan di tengah ruang supaya ia tidak mencairkan dinding reaktor. Tetapi dalam pemasangan kecil ia tidak akan berfungsi, ia akan cair dan terbakar. Iaitu, ini, pada pendapat saya, adalah kenyataan yang sangat awal.

Oleh itu, ketua agensi ITER Rusia, Anatoly Krasilnikov, secara terbuka menyatakan bahawa penemuan saintifik yang diumumkan oleh Lockheed Martin sebenarnya adalah kata-kata kosong dan tiada kaitan dengan realiti. Dan hakikat bahawa orang Amerika sepatutnya bersedia untuk mula mencipta reaktor prototaip dengan dimensi yang dinyatakan seolah-olah Encik Krasilnikov adalah PR biasa. Pada pendapatnya, sains moden masih belum bersedia untuk mereka bentuk reaktor termonuklear selamat yang berfungsi sepenuhnya dengan saiz yang begitu kecil dalam beberapa tahun akan datang.

Sebagai hujah, Krasilnikov menyatakan bahawa ahli fizik nuklear yang dihormati dari China, Korea Selatan, India, Amerika Syarikat, Jepun, Rusia dan Kesatuan Eropah sedang mengusahakan projek ITER antarabangsa, tetapi juga ahli fizik terbaik zaman kita yang berkumpul berharap untuk menerima hanya plasma pertama daripada ITER, paling baik, menjelang 2023. Pada masa yang sama, tidak ada perbincangan tentang kekompakan prototaip.

Satu komen

Fizik masih mengetahui sangat sedikit tentang mekanisme kewujudan atom. Atom dianggap sebagai gudang tenaga yang tidak habis-habisnya tertutup dengan penuh bertenaga. Pendek kata, dalam percubaan untuk menguasai CTS, fizik (teori dan amalannya) beroperasi dengan sejumlah besar faktor yang tidak diketahui. Semua ini, sudah pasti, adalah akibat daripada menafikan kewujudan medium angkasa bukan korpuskular - eter. Apakah yang baru yang diberikan oleh teori eter dalam memahami mikrokosmos? Pertama sekali, dia mendakwa bahawa atom tidak wujud dengan sendirinya, tetapi hanya disebabkan oleh fakta bahawa ia menyerap eter dari luar, yang, setelah menjalani pemprosesan dalam kulit elektron atom dan berubah menjadi zarah asas, diserap. oleh nukleus (nukleonnya). Nukleus atom, kehilangan akses semula jadi kepada eter dari luar, pilih komponen negatifnya dalam bentuk elektron dan elektron atom daripada kekotoran. Ini adalah kesan negatif kekotoran. Jika ahli fizik masih berjuang menentang akses atom kekotoran ke plasma, walaupun secara tidak sedar, maka tiada langkah yang difikirkan dengan akses eter dari luar. Dan untuk mendapatkan plasma yang lengkap dan stabil, adalah perlu untuk mengasingkannya sepenuhnya daripada eter. Tiada teknologi vakum dapat menyelesaikan masalah ini, kerana eter mempunyai keupayaan penembusan yang tinggi.

Jurutera Sepanyol telah membangunkan prototaip reaktor gabungan mesra alam dengan kurungan plasma inersia, yang berdasarkan gabungan nuklear dan bukannya pembelahan nuklear. Ia didakwa bahawa ciptaan itu akan membolehkan penjimatan ketara pada bahan api dan mengelakkan pencemaran alam sekitar.

Profesor di Universiti Politeknik Madrid, José González Diez, telah mempatenkan reaktor yang menggunakan isotop hidrogen sebagai bahan api, yang boleh diasingkan daripada air, yang membolehkan penjimatan yang ketara dalam pengeluaran tenaga elektrik. Sintesis dalam reaktor berlaku menggunakan sinaran laser 1000 MW.

Pelaburan nuklear telah dikaji selama bertahun-tahun untuk menyediakan alternatif kepada pembelahan nuklear dari segi keselamatan dan faedah kewangan. Walau bagaimanapun, hari ini tidak ada satu reaktor gabungan untuk pengeluaran tenaga elektrik voltan tinggi berterusan. Contoh reaktor termonuklear semula jadi ialah Matahari, di dalamnya plasma yang dipanaskan pada suhu yang sangat besar disimpan dalam keadaan berketumpatan tinggi.

Sebagai sebahagian daripada projek Fusion Power, Gonzalez Diez mencipta prototaip reaktor gabungan dengan kurungan plasma inersia. Ruang sintesis reaktor boleh menyesuaikan diri dengan jenis bahan api yang digunakan. Tindak balas yang mungkin secara teori boleh menjadi deuterium-tritium, deuterium-deuterium atau hidrogen-hidrogen.

Dimensi ruang, serta bentuknya, boleh disesuaikan bergantung pada jenis bahan api. Di samping itu, adalah mungkin untuk menukar bentuk peralatan luaran dan dalaman, jenis penyejuk, dsb.

Menurut Boris Boyarshinov, calon sains fizikal dan matematik, projek untuk mencipta reaktor termonuklear telah dilaksanakan selama empat puluh tahun.

“Sejak tahun 70-an, masalah pelakuran termonuklear terkawal adalah akut, tetapi setakat ini banyak percubaan untuk mencipta reaktor termonuklear tidak berjaya. Kerja pada ciptaannya masih dijalankan dan, kemungkinan besar, tidak lama lagi akan dinobatkan dengan kejayaan,” kata Encik Boyarshinov.

Ketua program tenaga Greenpeace Russia, Vladimir Chuprov, ragu-ragu tentang idea menggunakan gabungan termonuklear.

“Ini jauh daripada proses yang selamat. Jika anda meletakkan "selimut" uranium-238 di sebelah reaktor termonuklear, maka semua neutron akan diserap oleh cengkerang ini dan uranium-238 akan ditukar menjadi plutonium-239 dan 240. Dari sudut ekonomi, walaupun jika gabungan termonuklear boleh direalisasikan dan dimasukkan ke dalam operasi komersial, kosnya adalah sedemikian rupa sehingga tidak setiap negara mampu membelinya, jika hanya kerana kakitangan yang sangat cekap diperlukan untuk menjalankan proses ini,” kata pakar ekologi itu.

Menurutnya, kerumitan dan kos tinggi teknologi ini menjadi batu penghalang bahawa mana-mana projek akan tersandung, walaupun ia berlaku di peringkat teknikal. “Tetapi walaupun berjaya, kapasiti pemasangan maksimum stesen gabungan menjelang akhir abad ini ialah 100 GW, iaitu kira-kira 2% daripada keperluan manusia. Akibatnya, pelakuran termonuklear tidak menyelesaikan masalah global,” kata Encik Chuprov pasti.

Kami mengatakan bahawa kami akan meletakkan matahari ke dalam kotak. Ideanya cantik. Masalahnya kami tidak tahu cara membuat kotak itu.

Pierre-Gilles de Gennes
Pemenang Nobel Perancis

Semua peranti dan mesin elektronik memerlukan tenaga dan manusia menggunakan banyaknya. Tetapi bahan api fosil semakin habis, dan tenaga alternatif masih belum cukup berkesan.
Terdapat kaedah untuk mendapatkan tenaga yang sesuai dengan semua keperluan - Percantuman Termonuklear. Tindak balas pelakuran termonuklear (penukaran hidrogen kepada helium dan pembebasan tenaga) sentiasa berlaku di matahari dan proses ini memberikan tenaga planet dalam bentuk sinar suria. Anda hanya perlu menirunya di Bumi, pada skala yang lebih kecil. Ia cukup untuk memberikan tekanan tinggi dan suhu yang sangat tinggi (10 kali lebih tinggi daripada pada Matahari) dan tindak balas pelakuran akan dilancarkan. Untuk mewujudkan keadaan sedemikian, anda perlu membina reaktor termonuklear. Ia akan menggunakan sumber yang lebih banyak di bumi, akan menjadi lebih selamat dan lebih berkuasa daripada loji kuasa nuklear konvensional. Selama lebih daripada 40 tahun, percubaan telah dibuat untuk membinanya dan eksperimen telah dijalankan. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, salah satu prototaip malah berjaya memperoleh lebih banyak tenaga daripada yang dibelanjakan. Projek yang paling bercita-cita tinggi dalam bidang ini dibentangkan di bawah:

projek kerajaan

Perhatian awam terbesar baru-baru ini telah diberikan kepada reka bentuk reaktor termonuklear lain - stellarator Wendelstein 7-X (stellarator lebih kompleks dalam struktur dalamannya daripada ITER, iaitu tokamak). Setelah membelanjakan lebih daripada $1 bilion, saintis Jerman membina model demonstrasi reaktor yang diperkecilkan dalam 9 tahun menjelang 2015. Jika ia menunjukkan hasil yang baik, versi yang lebih besar akan dibina.

MegaJoule Laser Perancis akan menjadi laser paling berkuasa di dunia dan akan cuba memajukan kaedah berasaskan laser untuk membina reaktor gabungan. Pemasangan Perancis dijangka akan ditugaskan pada 2018.

NIF (National Ignition Facility) telah dibina di Amerika Syarikat selama 12 tahun dan 4 bilion dolar menjelang 2012. Mereka menjangka untuk menguji teknologi dan kemudian segera membina reaktor, tetapi ternyata, seperti yang dilaporkan oleh Wikipedia, kerja penting diperlukan jika sistem sentiasa mencapai penyalaan. Akibatnya, rancangan hebat telah dibatalkan dan saintis mula memperbaiki laser secara beransur-ansur. Cabaran terakhir adalah untuk meningkatkan kecekapan pemindahan tenaga daripada 7% kepada 15%. Jika tidak, pembiayaan kongres untuk kaedah mencapai sintesis ini mungkin terhenti.

Pada penghujung tahun 2015, pembinaan bermula pada bangunan untuk pemasangan laser paling berkuasa di dunia di Sarov. Ia akan menjadi lebih berkuasa daripada Amerika dan Perancis masa depan semasa dan akan memungkinkan untuk menjalankan eksperimen yang diperlukan untuk pembinaan versi "laser" reaktor. Penyiapan pembinaan pada tahun 2020.

Terletak di Amerika Syarikat, laser gabungan MagLIF diiktiraf sebagai kuda hitam antara kaedah untuk mencapai gabungan termonuklear. Baru-baru ini, kaedah ini telah menunjukkan hasil yang lebih baik daripada jangkaan, tetapi kuasa masih perlu ditingkatkan sebanyak 1000 kali ganda. Laser kini sedang menjalani peningkatan, dan menjelang 2018 saintis berharap untuk menerima jumlah tenaga yang sama seperti yang mereka belanjakan. Jika berjaya, versi yang lebih besar akan dibina.

Institut Fizik Nuklear Rusia secara berterusan bereksperimen dengan kaedah "perangkap terbuka", yang ditinggalkan oleh Amerika Syarikat pada tahun 90-an. Hasilnya, penunjuk telah diperolehi yang dianggap mustahil untuk kaedah ini. Para saintis BINP percaya bahawa pemasangan mereka kini berada pada tahap Wendelstein 7-X Jerman (Q=0.1), tetapi lebih murah. Kini mereka sedang membina pemasangan baru untuk 3 bilion rubel

Ketua Institut Kurchatov sentiasa mengingatkan rancangan untuk membina reaktor termonuklear kecil di Rusia - Ignitor. Mengikut pelan, ia sepatutnya berkesan seperti ITER, walaupun lebih kecil. Pembinaannya sepatutnya bermula 3 tahun lalu, tetapi keadaan ini adalah tipikal untuk projek saintifik yang besar.

Pada awal tahun 2016, tokamak Cina TIMUR berjaya mencapai suhu 50 juta darjah dan mengekalkannya selama 102 saat. Sebelum pembinaan reaktor dan laser besar bermula, semua berita tentang pelakuran termonuklear adalah seperti ini. Orang mungkin berfikir bahawa ini hanyalah persaingan di kalangan saintis untuk melihat siapa yang boleh menahan suhu yang semakin tinggi lebih lama. Semakin tinggi suhu plasma dan semakin lama ia boleh dikekalkan, semakin hampir kita dengan permulaan tindak balas pelakuran. Terdapat berpuluh-puluh pemasangan sedemikian di dunia, beberapa lagi () () sedang dibina, jadi rekod EAST akan dipecahkan tidak lama lagi. Pada dasarnya, reaktor kecil ini hanya menguji peralatan sebelum dihantar ke ITER.

Lockheed Martin mengumumkan penemuan tenaga gabungan pada 2015 yang membolehkan mereka membina reaktor gabungan kecil dan mudah alih dalam tempoh 10 tahun. Memandangkan reaktor komersil mudah alih yang sangat besar dan tidak sama sekali tidak dijangka sehingga 2040, pengumuman perbadanan itu disambut dengan keraguan. Tetapi syarikat itu mempunyai banyak sumber, jadi siapa tahu. Satu prototaip dijangka pada 2020.

Permulaan popular Lembah Silikon Helion Energy mempunyai rancangan uniknya sendiri untuk mencapai gabungan termonuklear. Syarikat itu telah mengumpulkan lebih daripada $10 juta dan menjangkakan untuk mencipta prototaip menjelang 2019.

Permulaan berprofil rendah Tri Alpha Energy baru-baru ini mencapai hasil yang mengagumkan dalam mempromosikan kaedah gabungannya (ahli teori telah membangunkan >100 cara teori untuk mencapai gabungan, tokamak adalah yang paling mudah dan paling popular). Syarikat itu juga mengumpulkan lebih daripada $100 juta dana pelabur.

Projek reaktor dari syarikat permulaan Kanada General Fusion adalah lebih berbeza daripada yang lain, tetapi pemaju yakin dengannya dan telah mengumpulkan lebih daripada $100 juta dalam masa 10 tahun untuk membina reaktor itu menjelang 2020.

Permulaan UK First light mempunyai tapak web yang paling mudah diakses, dibentuk pada 2014, dan mengumumkan rancangan untuk menggunakan data saintifik terkini untuk mencapai gabungan nuklear pada kos yang lebih rendah.

Para saintis dari MIT menulis kertas yang menerangkan reaktor gabungan padat. Mereka bergantung kepada teknologi baharu yang muncul selepas pembinaan tokamak gergasi bermula dan berjanji untuk menyiapkan projek itu dalam tempoh 10 tahun. Masih belum diketahui sama ada mereka akan diberi lampu hijau untuk memulakan pembinaan. Walaupun diluluskan, artikel dalam majalah adalah peringkat yang lebih awal daripada permulaan

Gabungan nuklear mungkin merupakan industri yang paling tidak sesuai untuk crowdfunding. Tetapi dengan bantuannya dan juga dengan pembiayaan NASA, syarikat Lawrenceville Plasma Physics akan membina prototaip reaktornya. Daripada semua projek yang sedang berjalan, yang ini kelihatan paling seperti penipuan, tetapi siapa tahu, mungkin mereka akan membawa sesuatu yang berguna untuk kerja hebat ini.

ITER hanya akan menjadi prototaip untuk pembinaan pemasangan DEMO sepenuhnya - reaktor gabungan komersial pertama. Pelancarannya kini dijadualkan pada 2044 dan ini masih merupakan ramalan optimistik.

Tetapi ada rancangan untuk peringkat seterusnya. Reaktor termonuklear hibrid akan menerima tenaga daripada kedua-dua pereputan atom (seperti loji kuasa nuklear konvensional) dan pelakuran. Dalam konfigurasi ini, tenaga boleh menjadi 10 kali lebih banyak, tetapi keselamatannya lebih rendah. China berharap untuk membina prototaip menjelang 2030, tetapi pakar mengatakan itu adalah seperti cuba membina kereta hibrid sebelum penciptaan enjin pembakaran dalaman.

Pokoknya

Tidak ada kekurangan orang yang ingin membawa sumber tenaga baru ke dunia. Projek ITER mempunyai peluang yang paling besar, berdasarkan skala dan pembiayaannya, tetapi kaedah lain, serta projek swasta, tidak boleh didiskaunkan. Para saintis telah bekerja selama beberapa dekad untuk mendapatkan tindak balas gabungan tanpa banyak kejayaan. Tetapi kini terdapat lebih banyak projek untuk mencapai tindak balas termonuklear berbanding sebelum ini. Walaupun setiap daripada mereka gagal, percubaan baru akan dilakukan. Tidak mungkin kita akan berehat sehingga kita menyalakan versi miniatur Matahari, di Bumi.

Tag: Tambah tag

Pada persidangan Google Solve for X Februari, seorang bekas pekerja Lockheed Martin membuat kenyataan yang tidak dijangka. Beliau mengumumkan bahawa sepasukan saintis di bawah pimpinannya hampir kepada penyelesaian yang berkesan kepada salah satu masalah paling sukar dalam fizik moden - melancarkan dan mengekalkan tindak balas gabungan termonuklear terkawal (CTF). Selain itu, sekumpulan penyelidik berhasrat untuk membina prototaip reaktor 100 MW padat menjelang 2017 - tonton video.

Pembentangan itu dibuat oleh Charles Chase, yang bekerja sebagai jurutera dan ketua jabatan di jabatan pembangunan lanjutan di Lockheed Martin. Biro rahsia itu secara rasmi dipanggil bahagian Projek Pembangunan Lanjutan. Ia lebih dikenali di seluruh dunia dengan nama pelik Skunk works, yang diterima pada tahun enam puluhan kerana keghairahan pekerja untuk komik jenaka tentang rahsia resipi untuk skunk moonshine. Biro itu juga memperoleh logo yang sepadan, yang boleh dilihat pada semua slaid.

Walaupun nama lucu, projek yang sangat serius telah dibangunkan di dalam dinding biro. Antaranya ialah pesawat peninjau supersonik strategik SR-71 Blackbird, pesawat serangan taktikal F-117 Night Hawk, UAV Sentinel RQ-170, sedozen pesawat lain dengan teknologi siluman, dan kapal Sea Shadow.

Charles Chase lulus dari University of California di Berkeley. Beliau lulus dalam Kejuruteraan Elektronik dan Komputer pada tahun 1985 dan bekerja untuk Lockheed Martin dari 1986 hingga 2004. Beliau kini merupakan pengasas bersama syarikat swasta CBH Technologies, tetapi semasa pembentangan beliau dan perkembangan yang beliau panggil terus dikenal pasti dengan Lockheed Martin.

Menurut Charles, dalam usaha menyelesaikan masalah CTS, ahli fizik telah bergerak ke arah yang salah selama setengah abad. Beliau percaya bahawa tokamak tidak mempunyai masa depan dan bercakap dengan penuh keraguan tentang projek ITER.

Pada masa yang sama, pendekatan alternatif yang dicadangkannya hanya diterangkan dalam istilah yang paling umum dan menimbulkan lebih banyak keraguan. Pengenalan itu menyebut bahawa 1.3 bilion orang di dunia masih tidak mempunyai akses tetap kepada elektrik. Menjelang 2050, permintaan sedia ada akan berganda, yang membawa kepada pembinaan beribu-ribu loji janakuasa baharu yang tidak mempunyai bahan api yang mencukupi.

Dari bahagian dramatik, Charles beralih ke bahagian optimistik. Slaid menunjukkan tindak balas yang terkenal bagi nukleus deuterium dan tritium, yang membawa kepada pembentukan nukleus helium dan neutron bebas.

Reaksi "deuterium + tritium" (slaid dari pembentangan oleh Charles Chase)

Masalah keradioaktifan teraruh daripada sinaran neutron tidak hanya didiamkan - pembesar suara mengisytiharkan tahap sifar pelepasan dan ketiadaan bahaya sinaran sepenuhnya.

Prinsip operasi diterangkan dengan samar-samar. Disebutkan tentang penyinaran radiofrekuensi gas deuterium dan tritium, yang sumbernya adalah litium. Hasil tenaga tindak balas dianggarkan 17.6 MeV (nilai rujukan). Walau bagaimanapun, Charles terus bercakap seolah-olah, terima kasih kepada pemasangannya, hampir semua tenaga ini berada di pelupusan pengguna. Dia juga menamakan tarikh tertentu apabila sumber tenaga "hampir tidak habis-habis" akan tersedia secara meluas.

Sementara itu, memulakan tindak balas (serta mengekalkannya) pada mulanya memerlukan sejumlah besar tenaga. Untuk baki akhir menjadi positif, sekurang-kurangnya tiga syarat utama mesti dipenuhi. Ia adalah perlu untuk mencapai suhu plasma yang tinggi (lebih daripada 100 juta K), keupayaan untuk menahannya untuk masa yang mencukupi dalam keadaan ketumpatan ultra-tinggi, dan keupayaan teknikal untuk menggunakan tenaga yang dilepaskan.

Mengenai dua keadaan pertama, Charles hanya mengatakan bahawa reaktor baru menggunakan konfigurasi medan magnet yang berbeza. Bagaimana sebenarnya dia berbeza? Bagaimanakah ia lebih baik daripada tokamak dan stellarator? Tiada jawapan. Pembesar suara menolak sepenuhnya syarat ketiga, merujuk kepada kaedah klasik penggunaan tenaga haba. Secara sederhana, mereka tidak begitu berkesan.

Dalam mengkritik tokamaks, Charles menggunakan data lapuk dan tidak menyebut mod H, yang ditemui pada tahun 1982. Dalam mod "haute couture" (Paris tiada kaitan dengannya), kehilangan tenaga pada tokamak dikurangkan dengan faktor dua atau lebih. Mod operasi stellarator ini hanya memberikan keuntungan sebanyak satu pertiga, tetapi apakah keputusan pasukan Chase?

Kesediaan penceramah untuk menamakan nilai dan tarikh tertentu tanpa menunjukkan cara ia dikira pada mulanya adalah mengejutkan. Sebagai contoh, slaid menunjukkan sebuah trak dengan reaktor 100 MW dipasang padanya. Ini adalah ilustrasi tahap Futurama. Pada slaid seterusnya, bintik ungu dilabelkan "Eksperimen T4. Konfigurasi baru medan magnet."

Secara lisan, Charles mengulas bahawa ini adalah sebahagian daripada ruang dengan diameter kira-kira satu meter dan panjang dua meter (ruang cermin?), di mana "anda boleh melihat plasma." Dengan jumlah imaginasi yang cukup, anda boleh melihat apa sahaja dalam abstraksi ini.

Keyakinan dalam mencipta prototaip berfungsi dalam empat tahun dan mencapai tahap perindustrian dalam sepuluh tahun lagi membayangkan tahap kesediaan projek yang tinggi sekarang. Ia biasanya boleh dinilai oleh banyak penerbitan saintifik yang telah menahan kritikan serius daripada rakan sekerja.

Menggunakan artikel dari tahun yang berbeza, anda boleh menjejaki kemajuan beransur-ansur penyelidikan makmal dan evolusi loji perintis. Tokamak dan projek ITER yang dikritik dalam pembentangan mempunyai semua ini, tetapi tidak hadir dalam "percubaan T4" Charles Chase. Fakta bahawa ucapan kepada khalayak luas dibuat sebelum perbincangan dengan hasil positif dalam kalangan saintifik membuatkan kita berhati-hati.