July 31, 2009
General Fusion, стартираща компания от Ванкувър, твърди че може да построи прототип на реактор за ядрен синтез в рамките на следващите 10 години, като за това ще са необходими по-малко от 1 милиард долара.
За разлика от струващия 14 милиарда проект ITER, който в момента се изгражда във Франция, General Fusion нямат намерение да използват скъпи свръхпроводими магнити – т.нар. токамаци – за да контролират свръхпроводимата плазма, необходима за предизвикването и управляването на ядрената реакция. Нито пък имат намерение да ползват мощни лазери, като тези National Ignition Facility в Lawrence Livermore National Laboratory, за да доведат плазмата до такива екстремни температури, при които може да се осъществи сливане.
Вместо това, General Fusion смятат, че могат да извлекат „нетна печалба”, като осъществят процес, при който получената енергия е повече от тази, необходима за стартирането на реакцията, с използването на относително low-tech средства, комбинирани с модерни технологии за цифров контрол, все неща, за които учените мечтаеха през последните 30 години.
Някои топ-специалисти в областта на ядрения синтез от САЩ смятат, че в подхода на General Fusion има научна логика и би могло да се очаква да доведе до резултат. Сред тях е и професор Ken Fowler, от University of California, Berkeley, водещ авторитет в областта на констуирането на реактори за ядрен синтез. „Това е далечен изстрел, но може да се каже, че си заслужава да се опита“.
Прототипният реактор ще се състои от метална сфера с диаметър от около 3 метра, в която ще се съдържа течна смес от литий и олово. Когато сферата се завърти, ще се предизвика „водовъртеж“ в течността вътре /vortex/ , в средата на който ще се образува кухина. На този етап два плазмени пръстена / т.нар. spheromak/ ще бъдат вкарани в сферата от двата противоположни края. Благодарение на създаваните от тях магнитни полета те ще се съберат в центъра на кухината.
На външната страна на металната сфера са монтирани 220 пневматично контролирани бутала, всяко от които е способно да „удря“ по метала, така че да изпраща акустична вълна през литиево-оловната течност, като акустичните вълни се усилват и образуват ударна вълна, когато достигат до плазмата, състояща се от водородни изотопи – деутерий и тритий.
Ако всичко върви по план, плазмата трябва да се компресира моментално и изотопите да се слеят, при което да се образува хелий, като се освободи „взврив” от енергийно-богати неутрони, които ще бъдат уловени от оловно-литиевата течност. Бързо освободената енергия ще се улови чрез топлообмен, като половината от топлината ще се използва за задвижването на парна турбина, а останалата половина от парата ще се използва за задвижване на буталата за следващия „изстрел”.
Целта е да се инжектира нова плазма и да се задействат буталата на всяка секунда, с което да се създадат пулсиращи реакции на сливане като част от един самозахранващ се процес. Това е в пълен контраст с
ITER, където целта е да се създаде една единствена реакция на сливане, която да се поддържа сама.
Големият риск на този проект е, че досега никой не е компресирал spheromaks до състояние, близко до сливане.” Няма причина процесът да не работи, но все пак досега никой не го е правил.” – казва Richardson. Но изглежда набирането на финансиране за изграждане на прототипа ще отнеме повече от очакваното време. Въпреки това, той се надява че до 5 години ще има тест-реактор и демонстрация на „нетна печалба” от технологията.
При успех на пилотния реактор, според него ще са необходими само още 4 години за изграждане на търговска инсталация, която да има мощност от 100 мегавата и да се присъедини към мрежата.Т.е. ще изпреварят ITER с около 20 години, а при инвестиция от само 500 милиона долара, това означава и много по-ниска цена.
Според Fowler, едно от голямото предимство на тази идея е, че тя се движи от една стартираща частна компания. При големите международни проекти липсва желанието и способността да се решават проблемите бързо и това важи особено силно за проектите в областта на ядрения синтез.
Според Glen Wurden, програмен менажер на fusion energy sciences към Los Alamos National Laboratory счита, че General Fusion има да реши доста проблеми. Дали ще могат да произведат spheromaks с подходяща плътност, температура и продължителност на живот? Могат ли да ги заредят в кухината на реактора и да са сигурни, че те ще се сблъскат и слеят? Как ще се движат акустичните вълни през течния метал, дали ще бъде според теоретичния модел и компютърните симулации?
Но както казва Fowler, „Понякога се случват и чудеса.“
По материали от: technologyreview
Био на автора: Севдалина Пеева:Публикувам в Greentech-BG от февруари 2008 с фокус зелени технологии и иновативни решения, които ще помогнат да живеем в един по-чист свят.
Теми: алтернативни енергийни източници, термоядрен синтез, ядрен синтез
Автор: Севдалина Пеева
