Die Amerikaanse laboratorium Skunk Works berei in 2024 voor om 'n reeksweergawe van 'n termonukleêre reaktor aan te bied, wat teoreties die voorkoms van alle moderne energie in die wêreld kan verander. Daar word gerapporteer dat die nuwe 100 MW vragmotor-grootte fusiereaktor nuttig sal wees op ons planeet en in die ruimte. Die Amerikaanse onderneming Lockheed Martin het onlangs die besonderhede onthul van sy nuwe T4 -projek om 'n kragtige en kompakte fusiereaktor CFR (die kompakte fusiereaktor genoem) te ontwikkel. Daar word berig dat hierdie deurbraak -tegnologie geskep word by die Skunk Works -laboratorium, wat spesialiseer in geheime militêre ontwikkelings. Daarom is dit nie verbasend dat so lank niks van die projek bekend was nie.
Eers in 2013 het die onderneming die sluier van geheimhouding oor sy T4 -projek geopen en vertel oor die bestaan daarvan. Nou het die publiek kennis geneem van sommige van die besonderhede rakende die nuwe energiestelsel. Lockheed Martin belowe dat die voltooide prototipe van die nuwe reaktor binne 5 jaar deur hulle vervaardig sal word, en dat die eerste produksiemonsters oor 'n dekade sal begin werk. Daar word berig dat, in teenstelling met die moderne prototipes van fusiereaktore, die CFR -reaktor 20 keer kragtiger en 10 keer meer kompak sal wees.
Lockheed Martin Corp. het die afgelope 60 jaar met geslote deure eksperimenteer met kerntegnologie, maar het nou besluit om dit bekend te maak om openbare en private vennote te lok. Dit is opmerklik dat kenners hierdie 'stokperdjie' van een van die grootste verskaffers van die Pentagon met alternatiewe energie assosieer met die feit dat die Verenigde State besig is met die vermindering van militêre uitgawes.
Tans is Lockheed Martin Corporation een van die grootste ondernemings ter wêreld wat spesialiseer in die vervaardiging van 'n verskeidenheid militêre en lugvaarttoerusting. Die onderneming het meer as 113 duisend mense in diens, en sy verkope in 2013 alleen word op $ 45,4 miljard geraam. Sedert die middel van die 2000's werk Lockheed Martin aan die ontwikkeling van die Orion herbruikbare ruimtetuig, wat mense en vrag in die toekoms na die ISS, die maan en moontlik die Rooi Planeet sou vervoer.
Dit is nogal aanloklik om 'n ruimtetuig toe te rus met 'n kompakte termonucleaire installasie. Terselfdertyd is moderne kernreaktors redelik duur en omvangryk. Die bekendste projek op hierdie gebied, die ITER -navorsings- en ontwikkelingsprojek, met 'n geskatte kapasiteit van 500 MW, kos byvoorbeeld ongeveer $ 50 miljard. Terselfdertyd het dit 'n hoogte van meer as 30 meter en sal dit na voltooiing van die konstruksie 23 000 ton weeg. Terselfdertyd kan die reeksreaktor van die Lockheed Martin -korporasie per pad vervoer word.
Tot dusver is die meeste ontwerpe van fusiereaktore gebaseer op die beginsels van 'n tokamak, wat in die vyftigerjare deur Sowjet -fisici ontwikkel is. In reaktore van hierdie tipe word die plasmaring bymekaar gehou deur 'n kragtige magnetiese veld wat deur supergeleidende magnete gegenereer word. 'N Ander stel magnete is verantwoordelik vir die opwekking van stroom in die plasma self en vir die handhawing van 'n termonukleêre reaksie. Die probleem met tokomaks is dat hulle nie veel meer energie produseer as wat aangewend word om die magnete aan te dryf nie; hul winsgewendheid is geneig tot nul.
In die CFR -reaktor wat deur Lockheed Martin voorgestel word, word die plasma deur middel van 'n spesiale geometriese vorm deur die hele volume van die reaktorkamer vervat. Supergeleidende magnete word ook in CFR gebruik, maar dit genereer 'n magnetiese veld rondom die buitenste rand van die kamer, dus is dit nie nodig om die magnetiese veldlyne ten opsigte van die plasma akkuraat genoeg te plaas nie, en hierdie magnete self is buite die grense van die kern. Dit verhoog die volume van die plasma (vandaar die energie -uitset). En hoe meer die plasma probeer uitkom, hoe meer probeer die magnetiese veld dit terugbring.
Daar word berig dat die reaktor die beste oplossings moet kombineer wat vir verskillende projekte van samesmeltingsreaktors geskep is. Byvoorbeeld, aan die punte van 'n silindriese reaktorkern is daar spesiale magnetiese spieëls wat 'n aansienlike deel van die plasmadeeltjies kan weerkaats. Boonop is 'n hersirkulasiestelsel geskep wat soortgelyk is aan die wat in die Polywell -loodsreaktor gebruik word. Hierdie stelsel, met behulp van 'n magnetiese veld, vang elektrone op en skep gebiede waarin positiewe ione jaag. Hier bots hulle met mekaar en handhaaf 'n deurlopende proses van termonukleêre reaksie. Dit alles verhoog die doeltreffendheid van die reaktor aansienlik.
Vereenvoudigde skema van die Skunk Works -reaktor
As brandstof in die reaktor van Lockheed Martin word beplan om tritium en deuterium te gebruik, wat in die reaktorkern in die vorm van gas geplaas word. Gedurende die termonukleêre samesmeltingsreaksie word helium-4 gevorm en elektrone word vrygestel, wat verantwoordelik is vir die verhitting van die mure van die reaktor. Verder tree die tradisionele skema van stoompype en warmtewisselaars in werking.
Op die oomblik is die projek van die Amerikaanse lugvaartkorporasie in die stadium van werk aan die maak van 'n prototipe, en 'n volwaardige prototipe behoort oor 5 jaar gereed te wees. Lockheed Martin, lugvaartingenieur, Thomas McGwire, het gesê 'n werkende prototipe sal die voorgestelde ontwerpwerke moet bewys. Dit moet onder meer die ontsteking van die plasma en die instandhouding van die termonukleêre reaksieproses vir 10 sekondes verseker. Nog 5 jaar na die oprigting van 'n werkende prototipe, dit wil sê teen 2024, verwag Amerikaanse ingenieurs die eerste reeks CFR -termonukleêre reaktore wat in die nywerheid gebruik kan word.
Daar word berig dat die reaktore in die vroeë reeks klein afmetings sal hê sodat hulle in vervoerbare houers van 7x13 meter geplaas kan word. Met sulke afmetings, wat redelik beskeie is vir smeltreaktors, sal hulle 'n rekord hoeveelheid energie kan lewer: ongeveer 100 MW. Met inagneming van die parameters van die eerste reeks CFR -reaktore, is dit nie moeilik om te verstaan dat die Pentagon belangstel om in hierdie rigting te werk nie. Die Amerikaanse weermag benodig kompakte en baie kragtige energiebronne om gevorderde laser- en mikrogolfwapens te ontwikkel en te verbeter.
Terselfdertyd kan sulke samesmeltingsreaktore op die burgerlike mark 'n werklike rewolusie bewerkstellig. 'N Kompakte en veilige samesmeltingsreaktor met soortgelyke krag sal 80 duisend huise kan voorsien. Terselfdertyd sal dit baie maklik wees om dit in moderne elektriese netwerke te integreer (anders as energiebronne soos sonpanele en windturbines). Benewens al die bogenoemde, is CFR 'n byna ideale kragstasie vir belowende ruimtetuie. Met die hulp van nuwe enjins wat op CFR gebaseer is, sal bemande ruimtetuie Mars baie vinniger kan bereik.
Russiese wetenskaplikes glo nie in die deurbraak van die Lockheed Martin -onderneming nie
Benewens Lockheed Martin, is 'n span wetenskaplikes van 'n internasionale projek onder die afkorting ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor tans aktief betrokke by navorsing op die gebied van termonukleêre samesmelting. Die resultate van hul aktiwiteite is tans ver van die aangekondigde suksesse wat die lugvaartkorporasie behaal het. Om hierdie rede word die waarheid van die inligting wat deur Lockheed Martin vrygestel is, bevraagteken en het dit al baie opspraak in die wetenskaplike gemeenskap veroorsaak. Russiese wetenskaplikes glo nie regtig die gepubliseerde materiaal nie.
Die hoof van die Russiese ITER -agentskap, Anatoly Krasilnikov, het byvoorbeeld in die openbaar verklaar dat die wetenskaplike deurbraak wat deur Lockheed Martin -spesialiste aangekondig is, in werklikheid leë woorde is wat niks met die werklike lewe te doen het nie. Die feit dat die Verenigde State besig is om voor te berei om 'n prototipe van 'n termonukleêre reaktor met die verklaarde afmetings te begin, lyk vir meneer Krasilnikov as gewone PR. Volgens Anatoly Krasilnikov is die wetenskap op die huidige stadium van ontwikkeling nie in staat om 'n veilige en ten volle funksionerende termonukleêre reaktor van so 'n klein grootte te ontwerp nie.
As 'n argument noem hy die feit dat geëerde kernfisici uit die VSA, China, die EU -lande, Rusland, Japan, Indië en Suid -Korea besig is met die ITER -internasionale projek, maar selfs die beste gedagtes van die moderne wetenskap, saamgevoeg, hoop om teen 2023 die eerste plasma van ITER te kry. Terselfdertyd is daar selfs geen sprake van kompaktheid van die prototipe van die reaktor nie.
Uiteraard sal die moontlikheid om 'n klein plant te ontwikkel in die toekoms duidelik word, maar dit sal nie in die volgende paar jaar gebeur nie. Terwyl Lockheed Martin sê dat dit binne 'n jaar 'n werklike model van die reaktor kan toon. En dit is natuurlik moeilik om te glo, aangesien die ingenieurs van die onderneming aan 'n projek van hierdie vlak in isolasie van ander wetenskaplikes werk. Anatoly Krasilnikov is vol vertroue dat die beloftes van Lockheed Martin -verteenwoordigers om 'n prototipe te wys, net beloftes sal bly.
Hy merk op dat vooraanstaande ingenieurs al meer as 'n dosyn jaar besig was met die skepping van die eerste termonukleêre reaktor, en hierdie proses behels 'n verpligte uitruil van ervaring. Terselfdertyd word belowende ontwikkelings en ontwikkelings beskikbaar vir ander wetenskaplikes. Die deurbraak van die spesialiste, waarvan die besonderhede waarvan niemand iets geweet het nie, blyk baie oordrewe te wees. Heel waarskynlik is dit nie wetenskaplike doelwitte nie, maar kommersiële. Hulle wil aandag trek, ekstra finansiële hulpbronne lok, en hul verklarings is 'n advertensieveldtog.
Evgeny Velikhov, president van die Kurchatov -instituut, het nog skerper oor die Amerikaanse projek gepraat en kommentaar gelewer op die nuus wat verskyn het met die woorde "Lockheed Martin's fantasy". Hy het nie inligting oor die werklike sukses van die oprigting van 'n kompakte termonukleêre reaktor deur die spesialiste van die Amerikaanse korporasie nie, wat deur feite ondersteun kan word. Volgens Evgeny Velikhov word niemand ter wêreld ingelig oor die Amerikaanse uitvinding nie, behalwe vir die Amerikaanse onderneming self, is daar nie belangrike tegniese besonderhede van die projek bekend gemaak nie, maar die golf van bespreking in die media het reeds gestyg.
