Сегодня я расскажу об одном альтернативном проекте создания управляемого термоядерного термоядерного реактора, который лично мне нравится своей абсолютной инженерной непохожестью ни на что другое.
Мы говорим о канадском стартапе.
Общий Фьюжн , которая существует уже более 10 лет и за это время собрала на свои разработки около $100 млн.
Соучредители компании Дуг Ричардсон (слева) и Мишель Лаберж (справа) перед плазменным инжектором своей машины.
А теперь послушайте, какая идея может собрать столько денег.
В сферическом реакторе ГФ сотни мощных паровых молотов, расставленных по периметру, будут синхронно ударять по вращающейся трехметровой «капле» расплавленного свинца, образуя сходящуюся сферическую волну.
В центре капли остается вертикальный канал, в который инжектируются плазменные вихри из дейтерий-тритиевой смеси.
Точно рассчитанная работа системы приведет к сжатию жидкометаллической стенкой точно в центре плазменного образования и произойдет термоядерная реакция, в ходе которой выделится эквивалент взрыва в несколько сотен килограммов тротила.
Экспериментальная сфера с 14 паровыми молотами, на которой проверялся принцип формирования сходящейся ударной волны.
Расчетный образ энергетического реактора, основанного на этом принципе, и последовательность его работы.
Коллапс жидкометаллической оболочки вокруг плазменных вихрей рассматривался как драйвер термоядерной реакции еще в 70-х годах в концептуальной установке ЛИНУС.
Однако 70-е.
80-е годы стали временем предстоящей победы токамаков - первых установок, добившихся проявления термоядерных реакций.
До ЛИНУСа не дошли руки.
Оригинальная концепция LINUS, 1979 г.
Но в 90-е годы, когда началось разочарование в токамаках, да и в магнитных ловушках вообще, появились две альтернативные ветви термоядерных установок на основе инерционного синтеза («лазерный термоядерный синтез») и менее известная идея сжатия намагниченной плазмы (до этого направление, например Вот этот группа проектов, в т.ч.
известный МагЛИФ , различные пинч-установки и др.
).
При этом, если инерционный синтез быстро получит военную поддержку (т.е.
условия в мишени будут близки к тем, что имеются в термоядерном оружии), то сжатие намагниченной плазмы (далее ФПП) становится меккой для стартапов.
Самые известные из них — Tri Alpha Energy, Helion Energy и, пожалуй, General Fusion. 
Работа плазменного инжектора.
Видно, что еще до окончательного сжатия жидким металлом плазма сжимается несколько раз, повышая температуру до 2 миллионов градусов и плотность до 0,06% от необходимой для термоядерной реакции.
Установка General Fusion планируется импульсной — один термоядерный микровзрыв каждые 2 секунды.
Большим преимуществом по сравнению с другими импульсными установками является отсутствие расходных элементов (холраумов, гильз, патронов и т.п.
) - нужна только плазма и свинцовая капля.
Каждый взрыв будет производить 720 мегаджоулей тепла, которое будет поглощено жидким металлом и передано парогенератору через теплообменник.
Расчетное изображение энергетического реактора.
Синие элементы — высоковольтный источник питания плазменных инжекторов.
Часть пара будет приводить в движение паровые молоты, а часть будет генерировать 65 мегаватт электроэнергии с помощью турбогенератора.
Конечно, в реальной установке понадобится и довольно сложная система высоковольтного питания плазменных разрядников, очистки свинца, размножения трития (ГФ полагают, что это можно сделать, подмешивая литий в жидкий свинец.
Путем поглощения термоядерных нейтронов он распадется на гелий и тритий), но до этого нам еще предстоит это пережить.
В целом, если ключевой момент — термоядерное зажигание — будет реализован, это будет прорыв по простоте и дешевизне по сравнению с другими концепциями реакторов CTS. 
Действующая установка ГФ с жидкометаллической петлей, на которой в 2013 году были получены сферические имплозии необходимого качества.
Однако ключевой проблемой всего этого направления и машины ГФ в частности является развитие неустойчивостей, которые не позволяют энергии концентрироваться до необходимых значений, а, наоборот, бесполезно рассеивают ее по сторонам.
Любая асимметрия и неточности сжатия приведут к тому, что от этого стимпанк-монстра не будет выхода положительной энергии.
Эта проблема в той или иной форме на данный момент успешно похоронила более десятка концепций.
Однако детище Михаэля Лабержа прошло множество испытаний на ранних, модельных стадиях, при открытом обсуждении научным сообществом полученных результатов.
Именно такой подход позволил привлечь многих серьезных инвесторов (в том числе основателя Amazon.com Джеффа Безоса).
Настройка плазменного инжектора для испытаний.
Пока что ГФ полны оптимизма, хотя, несмотря на успешное создание полноразмерных прототипов всех элементов машины (паровые молоты, сферы с жидким свинцом, разрядники - плазменные вихревые генераторы) и даже сама машина не показала никаких результаты вот уже два года, что, скорее всего, указывает на то, что , которые, как и десятки других концепций в этой области ГФ, столкнулись с большими трудностями в концентрации энергии.
Теги: #Популярная наука #физика #термоядерный синтез #альтернативная энергетика
-
Основы Беспроводной Сети
19 Oct, 24 -
Добавление Остроты В Ваши Записи В Блоге
19 Oct, 24 -
Гамма, Цветовое Отображение И Linearworkflow
19 Oct, 24 -
Вот Оно, Наше Лето: Гаджеты Для Отдыха
19 Oct, 24 -
Нердский Ужин. Шаг 2. Создайте Базу Данных
19 Oct, 24 -
Gmail Обновлен
19 Oct, 24
