Мюнхенская компания Proxima Fusion и ее партнеры опубликовали новую рецензируемую работу, в которой представили проект коммерческой термоядерной электростанции Stellaris, работающей по принципу стелларатора.
В стеллараторе, так же как и в токамаках наподобие строящегося сейчас международного термоядерного реактора ИТЭР, термоядерная реакция осуществляется через магнитное удержание плазмы, нагретой до температуры, при которой возможна термоядерная реакция. Но различие состоит в том, что если в токамаке термоядерная плазма создаётся в форме тора (фигуры, напоминающей бублик), то в стеллараторе форма плазмы более сложная, напоминающая восьмёрку. По словам инициаторов этого проекта, "это позволяет обойти проблемы, с которыми сталкиваются токамаки, когда магнитные катушки, удерживающие плазму, обязательно менее плотные с внешней стороны тороидального кольца".
Проект Stellaris опирается на продемонстрированные несколько лет назад выдающиеся показатели стелларатора Wendelstein 7-X в германском Институте физики плазмы имени Макса Планка (IPP). В феврале 2023 года на установке Wendelstein 7-X впервые удалось сгенерировать высокоэнергетическую плазму, которая продолжалась в течение восьми минут. В ближайшие годы установка рассчитана на генерацию плазменных разрядов продолжительностью до 30 минут.
По словам представителей Proxima Fusion, Stellaris предназначен для производства гораздо большей мощности на единицу объема, чем любая из ранее созданных конструкций термоядерных реакторов. Гораздо более сильные магнитные поля, созданные благодаря технологии высокотемпературных сверхпроводящих магнитов (HTS), позволяют значительно уменьшить размеры по сравнению с предыдущими концепциями стеллараторов. Компания утверждает, что реакторы меньшего размера могут быть построены быстрее, обеспечивают более эффективное производство энергии и обещают быть более экономичными как в строительстве, так и в эксплуатации.
Proxima Fusion утверждает, что конструкция Stellaris включает в себя революционные технические характеристики, в том числе: дизайн магнитного поля, который соответствует всем ключевым целям оптимизации физики для производства энергии; опорные конструкции, способные выдерживать силы, возникающие при работе на полной мощности; демонстрация того, что технология HTS может быть эффективно интегрирована в высокопольные стеллараторы, обеспечивая при этом эффективное управление теплом на внутренних поверхностях; и концепция нейтронного бланкета, адаптированная к сложной геометрии стеллараторов.
Компания планирует продемонстрировать способность стеллараторов к чистому производству энергии с помощью демонстрационного стелларатора Alpha в 2031 году, и через несколько лет после этого начать поставлять термоядерную энергию в сеть.
