В MIT планируют построить термоядерный реактор через 15 лет

Массачусетский технологический институт объединил усилия с частной компанией Commonwealth Fusion Systems (CFS) для того, чтобы создать компактный термоядерный реактор. Согласно планам ученых, им удастся получить реакцию с положительным энергетическим выходом через 15 лет. В ходе этой реакции будет выделяться в два раза больше энергии, чем будет затрачиваться на ее поддержание. Об этом сообщает пресс-служба образовательного учреждения.

Во время термоядерной реакции ядра элементов сливаются с выделением энергии. Этот процесс, например, обеспечивает светимость обычных звезд, таких как Солнце. Физически энергия выделяется благодаря дефекту масс — несовпадению массы ядра и суммы масс составляющих его протонов и нейтронов. Положительный выход энергии имеет место в случае любых легких ядер вплоть до группы железа, но самый простой вариант — это слияние ядер водорода и его изотопов. Для того, чтобы проводить такие реакции, необходимо обеспечивать очень высокие температуры для того, чтобы не дать ядрам оттолкнуться друг от друга из-за одинакового электрического заряда. Человечество пока не научилось управлять этим процессом. В данный момент во Франции строится первый тестовый термоядерный ректор ITER, который должен стать прототипом будущих электростанций.

Компания CFS недавно привлекла инвестиции в размере 50 миллионов долларов от итальянской энергетической компании Eni, которые будут потрачены на реактор SPARC. Он так же, как и ITER, — токамак, то есть тороидальная камера, в которой плазму удерживает внешнее магнитное поле и электрический ток. Однако при 1/65 объема камеры по проекту SPARC должен выдавать тепловую мощность около 100 мегаватт, что примерно в пять раз меньше, чем у ITER. Отличительной особенностью новой установки станут создающие магнитное поле катушки из сверхпроводников на основе оксида иттрия-бария-меди, которые позволят создать вчетверо более сильное поле, чем в любом другом эксперименте по термоядерному синтезу. Благодаря этому SPARC будет выделять более чем в десять раз больше энергии, чем другие реакторы того же размера. Разработка инновационных электромагнитов должна завершиться в течение трех лет.

Если прототип успешно испытают, то исследователи начнут разрабатывать полноценную электростанцию на термоядерном синтезе. Она должна быть в два раза больше в диаметре, чем SPARC, и выдавать 200 МВт электроэнергии. На термоядерную энергетику возлагаются большие надежды, так как в ней не используется горение полезных ископаемых, следовательно, в атмосферу не выбрасываются парниковые газы. Топливом для реакторов служит водород, которого хоть и нет на Земле в чистом виде, но дефицитным элементом никак назвать нельзя.