Helion Energy начала создание термоядерной установки нового поколения

Исследовательские группы и стартапы по всему миру работают над тем, чтобы превратить ядерный синтез из фантастической концепции в практическое, без-углеродное средство производства практически бесконечной электроэнергии, и одна такая группа только что сделала значительный шаг вперед.

Компания Helion Energy на этой неделе приступила к строительству нового объекта, который станет решающим испытательным полигоном для ее собственного подхода к ядерному синтезу, и надеется, что станет ключевым шагом на пути к первой коммерчески жизнеспособной термоядерной электростанции.

Как сложность, так и неисчислимый потенциал ядерного синтеза делают его проблемой, которую исследователи решают с разных сторон, пытаясь использовать процесс, происходящий внутри Солнца.

Это означает использование сильного тепла и давления, чтобы вызвать столкновения между отдельными атомами, которые объединяются в более крупные, высвобождая при этом огромное количество энергии вместе с нулевым выбросом.

Реакторы, называемые токамаками¹, считаются наиболее подходящими средствами для воспроизведения этого процесса здесь, на Земле, но изучаются и другие возможности, такие как конструкция вращающегося стелларатора².

Helion Energy реализует эту технологию с помощью собственного запатентованного плазменного ускорителя, в котором в качестве отправной точки используется топливо из дейтерия³ и гелия-3⁴.

Внутри устройства Helion Energy это топливо нагревается до экстремальных температур, образуя плазму, которая затем магнитно удерживается в том, что компания называет конфигурацией с обращенным полем (FRC). Два FRC образуются на противоположных концах ускорителя, а затем сталкиваются друг с другом в центре на скорости 1,5 миллиона км/ч с помощью магнитов.

Здесь они дополнительно сжимаются мощными магнитами и нагреваются до температуры 100 миллионов °C, в результате чего дейтерий и гелий-3 сливаются вместе, образуя расширяющуюся плазму, которая отталкивается от магнитного поля, чтобы вызвать ток, который может быть собран в виде электричества.

С момента своего основания в 2013 году компания Helion Energy достигла нескольких важных результатов. Они включают демонстрацию способности извлекать энергию из своей системы с КПД 95 процентов, разработку самодостаточного производственного цикла для своего топлива гелия-3 и, в последнее время, достижение необходимого уровня температура плазмы в 100 миллионов ° C в его шестом прототипе, названном Trenta.

Как и все, кто работает над проблемой ядерного синтеза, Helion Energy стремится достичь точки безубыточности энергии для синтеза, при которой ее система производит больше энергии, чем требуется для работы. Это и станет ключевой задачей.

«На этом объекте Helion приблизится к своей цели — преодолеть барьер термоядерного синтеза и приблизить мир к концу эры ископаемого топлива», — сказал Дэвид Кертли, основатель и генеральный директор Helion Energy.

Источник: Helion Energy

¹ Токамак — тороидальная установка (в форме пончика) для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза.

² Стелларатор — тип реактора для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Название происходит от stella — звезда, что должно указывать на схожесть процессов, происходящих в стеллараторе и внутри звёзд.

³ Дейтерий — тяжёлый водород, обозначается символами D и ²H — стабильный изотоп водорода с атомной массой, равной 2. Ядро (дейтрон) состоит из одного протона и одного нейтрона.

⁴ Гелий—3 — стабильный изотоп гелия. Ядро гелия-3 (гелион) состоит из двух протонов и одного нейтрона.