Профессор Александр Гусев: Американцы готовят серийную версию термоядерного реактора...Назад
Профессор Александр Гусев: Американцы готовят серийную версию термоядерного реактора...
Профессор Александр Гусев в интервью журналу "Знание ХХI век": в американских СМИ сообщается, что лаборатория Skunk Works принадлежащей корпорации Lockheed Martin к 2024 году готовится представить серийную версию термоядерного реактора, который теоретически может изменить облик всей современной энергетики в мире. Новый термоядерный реактор CFR (Dubbed the compact fusion reactor) мощностью 100 МВт проекта T4 - прорывная в своей области технология.
В отличие от современных опытных образцов термоядерных реакторов, реактор CFR будет в 20 раз мощнее и в 10 раз компактнее.
Напомню, что корпорация Lockheed Martin является одной из крупнейших во всем мире компаний, которая специализируется на выпуске разнообразной военной и аэрокосмической техники. Штат компании насчитывает более 113 тысяч человек, а объем ее продаж только в 2014 году оценивался в 55,4 миллиарда долларов.
Начиная с середины 2000-х годов, Lockheed Martin работает над разработкой многоразового космического корабля Orion, который должен доставлять людей и грузы на МКС, Луну, а в будущем, возможно, и на Красную планету.
Следует отметить, что современные ядерные реакторы достаточно дороги и громоздки по размерам. К примеру, самый известный проект в этой области научно-исследовательский ITER, при прогнозируемой мощности в 500 МВт стоит около 50 млрд долларов. При этом он обладает высотой более 30 метров и после окончания строительства будет весить 23 000 тонн.
В то же время предполагается, что серийные реакторы от корпорации Lockheed Martin будут обладать небольшими габаритами, примерно 7х13 метров. При таких достаточно скромных для термоядерных реакторов размерах они смогут производить рекордный объем энергии, примерно 100 МВт. Принимая во внимание параметры первой серии реакторов CFR, нетрудно понять, что работой в этом направлении интересуются в Пентагоне. Американским военным необходимы компактные и очень мощные источники энергии для разработки и совершенствования перспективного лазерного и микроволнового оружия.
Но компактный и безопасный термоядерный реактор подобной мощности может быть очень привлекательным и в гражданском варианте, т.к. сможет обеспечить энергией до 80 тысяч домов. При этом его очень легко можно будет встроить в современные электрические сети, в отличие от таких источников энергии как солнечные панели и ветряки. Помимо всего перечисленного, CFR - это почти идеальная энергетическая установка для перспективных космических кораблей. При помощи новых двигателей на основе CFR пилотируемые космические корабли смогут гораздо быстрее долететь до Марса.
Если говорить о конструктивных особенностях данных видов реакторов, то следует отметить, что до сих пор большая часть конструкций термоядерных реакторов основывается на принципах "Токамака", который был разработан еще физиками в 50-е годы ХХ века в Советском Союзе.
В реакторах такого типа кольцо плазмы удерживается при помощи мощного магнитного поля, создаваемого сверхпроводящими магнитами. Еще один набор магнитов отвечает за индуцирование тока внутри самой плазмы и за поддержание термоядерной реакции. Проблема "Токомаков" заключается в том, что они производят не намного больше энергии, чем тратиться на питание используемых магнитов, их рентабельность стремится к нулю.
В предложенном корпорацией Lockheed Martin реакторе CFR плазма удерживается при помощи особой геометрической формы по всему объему камеры реактора. В CFR также применяются сверхпроводящие магниты, но они генерируют магнитное поле вокруг внешней границы камеры, поэтому нет необходимости достаточно точно позиционировать линии магнитного поля относительно плазмы, а сами эти магниты находятся вне границ активной зоны. При этом увеличивается объем плазмы следовательно, и выход энергии. И чем сильнее плазма стремится выбраться наружу, тем сильнее магнитное поле пытается вернуть ее назад.
В качестве топлива в реакторе от Lockheed Martin планируется применять тритий и дейтерий, которые помещаются в активную зону реактора в виде газа. В ходе прохождения реакции термоядерного синтеза происходит образование гелия-4 и освобождение электронов, которые отвечают за нагрев стенок реактора. Далее в работу вступает традиционная схема паровых труб и теплообменников.
Нового для российских атомщиков в американских реакторах практически ничего нет, не считая сроков его реализации...
Так что поживем, увидим, если это не очередная журналистская утка...
Профессор Александр Гусев в интервью журналу "Знание ХХI век" 22.02.2015 года
