Нафта не потрібна як термоядерний реактор потрапить у вантажівку
Як працює термоядерна реакція
Існуючі зараз ядерні реактори використовують розпад ядер атомів надважких елементів, в результаті якого утворюються легші і вивільняється енергія. При термоядерної реакції ядра атомів більш легких елементів об'єднуються в більш важкі за рахунок кінетичної енергії теплового руху. Наприклад, за тим же принципом працює Сонце і інші зірки.
Для досягнення цього ефекту необхідно, щоб ядра, подолавши кулонівський бар'єр. зблизилися на відстань, близьке розміром самих ядер і багато менше розміру атома. В таких умовах ядра більше не можуть відштовхуватися один від одного, тому змушені об'єднатися в більш важкий елемент. А при їх об'єднанні виділяється значна кількість енергії сильного взаємодії. Вона і є продуктом роботи реактора.
Що хочуть зробити
в Lockheed Martin
Компанія Lockheed Martin протягом десятиліть є основним постачальником Пентагону. На її рахунку розробка літака-розвідника U-2, винищувачів F-117 Nighthawk, F-22 Raptor і ще 22 літаків. Однак в останні роки кількість військових контрактів компанії, яка близько 90% своїх доходів отримує від міністерства оборони США, почало знижуватися. Тому в Lockheed Martin зацікавилися альтернативною енергетикою.
→ Lockheed Martin: Compact Fusion Research Development
В даний момент керовану термоядерну реакцію проводять в токамаках або стелараторах. Це установки в формі тора, які утримують високотемпературну плазму (температура вище мільйона кельвінів) всередині за допомогою потужного електромагніту. Проблема такого підходу полягає в тому, що на даному етапі отримується енергія практично дорівнює витрачається на підтримку роботи установки.
Головна відмінність концепту команди Lockheed Martin від токамака в тому, що плазма утримується іншим способом: замість камер в формі тора використовується набір надпровідних котушок. Вони створюють іншу геометрію магнітного поля, яка утримує всю камеру, де проходить реакція. І чим більше тиск плазми, тим сильніше магнітне поле буде її утримувати.
«Наша технологія компактного термоядерного реактора поєднує кілька підходів до проблеми магнітного утримання плазми і передбачає зменшення прототипу реактора на 90% в порівнянні з більш ранніми концептами», - Томас Макгуайр, керівник підрозділу Skunk Works Revolutionaly Technology Programs (є частиною Lockheed Martin).
За словами самого Макгуайра, який захистив свою дипломну роботу в Массачусетському технологічному інституті на тему термоядерного синтезу, він «по суті, з'єднав різні концепти в єдиний прототип, заповнивши прогалини кожного достоїнствами іншого». В результаті вийшов принципово новий продукт, яким і займається його команда в Lockheed Martin.
Портативного реактору потрібно близько 20 кг термоядерного палива
→ Традиційні реакторизанімают цілі полігони і обслуговуються сотнями фахівців
Незважаючи на те що реактор передбачається побудувати такого розміру, щоб він вмістився в причіп вантажівки, його потужності повинно вистачити на забезпечення енергією маленького міста або 80 тисяч будинків. Він буде перетворювати дешевий і екологічний водень (дейтерій і тритій) в гелій. При цьому в рік портативного реактору потрібно близько 20 кг термоядерного палива. Обсяг його відходів, за словами представників Lockheed Martin, буде набагато менше відходів від роботи, наприклад, вугільної електростанції.
Що дасть людству керований термоядерний синтез
екологічно
чиста енергія
Термоядерна реакція проходить набагато безпечніше ядерної. Наприклад, практично неможливим вважається вихід термоядерної реакції з-під контролю. Якщо ж в реакторі трапиться аварія, то збиток для навколишнього середовища буде в рази менше, ніж при аварії на ядерному реакторі. Варто відзначити, що існуючі реакції за участю дейтерію і тритію все ж виділяють достатню кількість радіоактивних відходів, проте у них короткий період напіврозпаду. При цьому перспективні реакції з застосуванням дейтерію і гелію-3 будуть проходити майже без їх утворення.
польоти
по Сонячній системі
Установка Lockheed Martin - прообраз термоядерного ракетного двигуна (ТЯРД). Такий можна встановити на космічний корабель для освоєння Сонячної системи і найближчого до Землі космічного простору. Вважається, що ТЯРД зможе розвивати швидкість в 10% від швидкості світла (приблизно 30 тисяч км / с). В теорії ефективність такого двигуна (його питома імпульс) мінімум в 20 разів (а максимум - в 9 тисяч разів) перевершить ефективність існуючих ракетних двигунів.
практично нескінченний
джерело енергії
Оскільки для роботи термоядерного реактора потрібен водень, паливо для нього можна добувати з будь-якої води. У перспективі замість тритію будуть використовувати гелій-3, якого досить багато в земній атмосфері і ще більше (сотні тисяч тонн) на Місяці. Згодом (і при достатньому поширенні термоядерної енергетики) компанії можуть скоротити видобуток корисних копалин для їх спалювання на існуючих електростанціях.