Термоядрен синтез само след 10 години?

Инженерите от Масачузетския технологичен институт предложиха нова конструкция на компактен термоядрен реактор. Такива реактори може да се пуснат в експлоатация само след 10 години, твърдят изследователите.

Термоядрената енергия, с нейното неизчерпаемо водородно гориво и огромни генерирани мощности, засега остава мечта и серия скъпи лабораторни опити. Физиците дори си имат шега: „Практическото приложение на термоядрения синтез ще започне след 30 години и този срок никога няма да се промени.“

И все пак в Масачузетския технологичен институт (MIT) са убедени, че дълго чаканият пробив ще се случи само след 10 години.

Увереността на изследователите се основава на използването на нови свръхпроводящи материали за създаването на магнит, който ще бъде много по-малък и мощен от съществуващите свръхпроводящи магнити.

По думите на директора на центъра за плазма и термоядрен синтез на MIT проф. Денис Уайт (Dennis Whyte) използването на нови достъпни свръхпроводящи магнити на основата на редкоземния бариев меден оксид (REBCO) позволява създаването на много мощни и компактни магнити.

По-мощното магнитно поле облекчава управлението на плазмата – колкото по-силно е то, толкова по-мощен обем плазма и по-малък обем активна зона може да се използват. В резултат неголям термоядрен реактор може да произвежда толкова енергия, колкото и съвременен голям. Ясно е, че компактно устройство ще бъде по-лесно да се построи и експлоатира.

От мощността на свръхпроводящите магнити зависи КПД на термоядрения реактор. © Max-Planck Institut für Plasmaphysik

Новите магнити може да се приложат на съществуващите токамаци, които имат активна зона във формата на поничка (тор). Освен това са възможни и редица подобрения.

Строящият се във Франция експериментален токамак ITER на стойност 40 млрд. долара не е отчел прогреса в областта на свръхпроводниците, иначе би могъл да е двойно по-малък, много по-евтин и бърз при строителството. Впрочем новите магнити може да се поставят и на ITER, което значително ще повиши неговата мощност.

Новите магнити могат да се приложат на съществуващите токамаци. © EFDA

В управляемия термоядрен синтез силата на магнитното поле играе ключова роля. Нейното удвояване увеличава 16 пъти мощността на реакцията на синтез. За жалост свръхпроводниците REBCO не могат да удвоят силата на магнитното поле, но все пак са способни да увеличат 10 пъти мощността на реакцията на синтез, което също е отличен резултат.

Според Денис Уайт термоядрен реактор, способен да снабдява с енергия около 100 000 души, може да се построи за около пет години.

Трудно е да повярваме, че епохалният пробив в енергията, която може да спре глобалното затопляне и да премахне екологичните проблеми с изгарянето на изкопаеми горива, може да се случи толкова бързо.

Но в MIT са убедени, че този път 10 години не са шега, а реален срок за появата на първите работоспособни токамаци.