Во вторник компания General Fusion объявила об успешном создании плазмы - перегретого четвертого состояния материи, необходимого для термоядерного синтеза, - в прототипе реактора. Это событие знаменует собой начало 93-недельного поиска доказательств того, что стимпанковский подход компании к термоядерной энергетике остается жизнеспособным соперником.
Реактор, получивший название Lawson Machine 26 (LM26), является последней итерацией General Fusion в ряду устройств, на которых были испытаны различные части ее уникального подхода. Компания собрала LM26 всего за 16 месяцев и надеется выйти на «безубыточность» где-то в 2026 году.
General Fusion - одна из старейших термоядерных компаний, которые до сих пор работают. Основанная в 2002 году, она привлекла 440 миллионов долларов, согласно данным PitchBook. За это время компания видела взлеты и падения конкурентов и, как и вся термоядерная индустрия в целом, не смогла выполнить обещания о безубыточности, в том числе одно, данное более 20 лет назад.
В термоядерной энергетике есть две точки, в которых реакция считается безубыточной. Та, о которой думает большинство людей, называется коммерческой безубыточностью. Это когда термоядерная реакция производит больше энергии, чем потребляет вся установка, что позволяет электростанции подавать электричество в сеть. Этого рубежа еще никто не достиг.
Другой вариант известен как научная безубыточность. В этом случае термоядерная реакция должна произвести как минимум столько же энергии, сколько было подано непосредственно на топливо. Научная безубыточность рассматривается только в границах экспериментальной системы, без учета остальной части установки. Тем не менее, это важная веха для всех попыток термоядерного синтеза. Пока его достигла только Национальная установка зажигания Министерства энергетики США.
Подход General Fusion к термоядерной энергетике значительно отличается от других стартапов. Называемый термоядерным синтезом с намагниченной мишенью (MTF), он в чем-то похож на инерционный конфайнмент - метод, который использовал Национальный центр зажигания в конце 2022 года, чтобы доказать, что термоядерные реакции могут генерировать больше энергии, чем требуется для их запуска.
Но если в National Ignition Facility для сжатия топливных таблеток использовались лазеры, то в конструкции реактора General Fusion MTF используются поршни, приводимые в движение паром. Внутри камеры дейтерий-тритиевое топливо сжимается с помощью электричества, создавая магнитное поле, которое помогает удерживать плазму. Затем поршни направляют стенки из жидкого лития внутрь плазмы, сжимая ее.
По мере сжатия топлива его температура повышается, пока не начнется реакция синтеза. Реакция нагревает жидкий литий, который компания планирует циркулировать через теплообменник для создания пара и вращения генератора.
MTF появилась в 1970-х годах в Военно-морской исследовательской лаборатории США, где ученые разрабатывали концепции компактных термоядерных реакторов. Эти усилия не принесли плодов. Компания General Fusion утверждает, что это произошло потому, что поршни, сжимающие жидкий лайнер, управлялись недостаточно точно, и что современные компьютеры теперь дают больше шансов на выполнение сложной хореографии.
Чего бы ни добился LM26, General Fusion предстоит еще много работы. В устройстве нет стенки из жидкого лития, вместо нее используется твердый литий, сжимаемый электромагнитами. Это ограничивает количество тестовых запусков, поскольку для перезагрузки устройства требуется больше времени. Компания добилась прогресса в создании прототипа жидкой стенки, проведя более 1 000 тестов, чтобы увидеть, как она держится в течение долгого времени, но интеграция всех элементов все еще остается монументальной инженерной задачей.
Тем не менее, запуск LM26 - это значительный шаг для компании, которая сейчас участвует в гонке за поставку электростанции наряду с множеством новичков со своими глубокими карманами и агрессивными сроками.
Оригинал
Уникальность
