Стартап Zap Energy пытается индуцировать реакции ядерного синтеза при помощи одного из самых непопулярных подходов. Компания также планирует сделать реакторы очень компактными.
Исследования ядерного синтеза направлены на воссоздание процесса, который происходит на Солнце: высокая температура и давление позволяют создают плазму, в которой ядра водорода сливаются, образуя гелий и выделяя энергию.
Большая часть усилий в этой области сосредоточена на создании потоков высокотемпературной плазмы в реакторов, имеющих форму тора (пончика) или витой петли. При этом необходимы сверхмощные магниты, обычно на сверхпроводниках. Именно такой метод синтеза лежит в основе работы ITER - международного термоядерного реактора. Окончание его постройки запланировано на 2025 год.
Маленький термоядерный реактор
Метод Z-пинч, который использует в своей технологии стартап Zap Energy, представляет собой совершенно другой подход, который в конечном итоге может оказаться дешевле и эффективнее. Все потому, что вместо сложных сетей из дорогостоящих магнитных катушек и экранирующих материалов системы Z-пинч полагаются на электромагнитное поле, которое генерируется внутри самой плазмы. Оно удерживает плазму на месте внутри относительно небольшого объема и "сжимает" ее до тех пор, пока она не станет достаточно горячей и плотной для ядерного синтеза.
Конечно, у метода Z-пинч, который разрабатывается с 1950-х годов, были и свои препятствия в реализации - плазма внутри такого реактора была нестабильной. Однако в 2019 году физики нашли решение этой проблемы, сгладив потоки плазмы при помощи методов гидродинамики. Один из авторов этой работы стал соучредителем стартапа Zap Energy в 2017 году.
Теперь компания заявила, что достигла ключевой вехи на своем пути, создав первую высокотемпературную плазму внутри прототипа реактора, получившего название FuZE-Q. Сообщается, что реактор уже способен создавать плазму с силой тока в 500 килоампер, а в следующем поколении этот показатель планируют довести до 650 килоампер - по расчетам, это будет точка безубыточности реактора, при достижении которой он будет вырабатывать больше энергии, чем потребляет.