Стартап из Германии разработал проект стелларатора – вариант термоядерного реактора, альтернативный токамаку – и опубликовал его в научном журнале, чтобы другие разработчики, в какой бы стране мира они ни находились, могли построить действующий реактор по этим чертежам.
Авторы проекта говорят, что сделали это, чтобы ускорить начало применения ядерного синтеза для мирных целей.
Есть много случаев, когда та или иная технология получала толчок к развитию после обнародования технической информации в открытом доступе – персональные компьютеры, операционные системы, электромобили. Теперь компания Proxima Energy надеется провернуть то же самое со стеллараторами.
Стеллараторы vs токамаки
Стеллараторы и токамаки – это два разных вида термоядерных реакторов. И в тех, и в других происходит ядерный синтез – процесс, когда атомы одного вещества (обычно водорода), сближают друг с другом настолько плотно, что они соединяются и образуется атом другого вещества (гелия).
И в тех, и в других для сжатия вещества используются мощные электромагниты. Отличие в том, что токамаки дополнительно разогревают вещество до состояния плазмы, а стеллараторы используют только магниты.
Преимущество стелларатора в том, что его конструкция меньше подвержена усталостному разрушению, чем у токамака, а управлять реакцией синтеза проще. Однако создать действующие образцы оказалось сложнее.
Применение ядерного синтеза: что технология умеет сейчас
В отличие от ядерного распада, ядерный синтез не приводит к образованию ионизирующего излучения и радиоактивных отходов. Однако наладить управляемый синтез, чтобы создать термоядерные электростанции, пока не получается.
В создании практических токамаков в последние годы наметился прогресс. Более десяти лет назад Массачусетский технологический институт разработал первый проект, показавший, как должен быть устроен коммерческий реактор. В наши дни сразу несколько компаний в США, Китае и Европе разрабатывают токамаки на его основе.
Большинство токамаков, разрабатываемых в наши дни, основаны на проекте Массачусетского технологического института 10-летней давности.
Их характеристики быстро улучшаются. На днях Techinsider писал, что токамак Института физики плазмы в Китае поставил новый рекорд по продолжительности устойчивой работы, удерживая плазму 18 минут.
Открыт доступ к чертежам проекта Stellaris
Два года назад в Институте физики плазм имени Макса Планка создали самый продвинутый на тот момент стелларатор Wendelstein 7-X. Команда этого проекта впоследствии отделилась от института и открыла стартап Proxima Energy, чтобы на средства частных инвесторов и государственных фондов разработать коммерческий вариант для использования на электростанциях.
Инженеры рассчитывали представить результат через 2 года, но уложились в год с небольшим. Их проект получил название Stellaris, и задействует высокотемпературную сверхпроводимость, что позволило создать относительно компактный стелларатор.
В нем используются лишь те материалы, доступные при нынешнем уровне развития технологий, поэтому проект может быть реализован на практике за умеренные инвестиции. Компьютерная симуляция подтвердила, что инженерные и физические сложности могут быть преодолены.
Proxima Energy предложила всю свою документацию к публикации в журнале Fusion Engineering and Design. Она прошла процедуру рецензирования, как положено научным материалам.
Немецкий стартап и сам продолжает работать по этому проекту, и надеется представить реактор, пригодный для применения на электростанциях, в начале следующего десятилетия.
По материалам Interesting Engineering.
Термояд: будьте в курсе главных новостей
Китайский термоядерный реактор поддерживал плазму рекордные 18 минут Ученые создали самый большой термоядерный реактор С помощью майонеза физики смоделировали поведение плазмы