General Fusion запускає свій новітній термоядерний реактор у стилі стімпанк

Компанія General Fusion оголосила про успішне створення плазми, перегрітого четвертого стану речовини, необхідного для термоядерного синтезу, всередині прототипу реактора. Ця віха знаменує початок 93-тижневого пошуку, щоб довести, що стімпанк-підхід до потужності ф’южн залишається життєздатним суперником.

Реактор під назвою Lawson Machine 26 (LM26) є останньою ітерацією General Fusion у серії пристроїв, які перевіряли різні частини унікального підходу. Компанія зібрала LM26 всього за 16 місяців і сподівається вийти на «беззбитковість» десь у 2026 році.

General Fusion — одна з найстаріших компаній, що працюють у сфері синтезу. Заснована в 2002 році, за даними PitchBook, на сьогодні вона залучила 440 мільйонів доларів. За цей час вона бачила зростання та падіння конкурентів, і, як і загалом індустрія синтезу, вона не змогла виконати обіцянки про беззбитковість, включно з обіцянками, даними понад 20 років тому .

У термоядерній енергетиці є дві точки, коли реакція стає беззбитковою. Те, про що більшість людей думають, називається комерційною беззбитковістю. Саме тоді реакція термоядерного синтезу виробляє більше енергії, ніж споживає весь об’єкт, що дозволяє електростанції подавати електроенергію в мережу. Ніхто ще не досяг цієї віхи.

Інший відомий як наукова беззбитковість. У цьому випадку реакція термоядерного синтезу повинна виробляти принаймні стільки ж енергії, скільки було передано безпосередньо паливу. Наукова беззбитковість розглядається лише в межах експериментальної системи, ігноруючи решту об’єкта. Тим не менш, це важлива віха для будь-якої спроби синтезу. Наразі його досягла лише Національна установка запалювання Міністерства енергетики США .

Підхід General Fusion до термоядерного синтезу значно відрізняється від інших стартапів. Називається термоядерний синтез намагніченої мішені (MTF), він у деяких аспектах схожий на інерційне утримання, техніку, яку National Ignition Facility використовував наприкінці 2022 року, щоб довести, що термоядерні реакції можуть генерувати більше енергії, ніж потрібно для їх запуску.

Але там, де National Ignition Facility використовує лазери для стиснення паливних гранул, конструкція реактора General Fusion MTF покладається на парові поршні. Всередині камери дейтерієво-тритієве паливо заповнюється невеликою кількістю електрики для створення магнітного поля, яке допомагає утримувати плазму. Потім поршні проштовхують стінку рідкого літію всередину плазми, стискаючи її.

Коли паливо стискається, його температура підвищується, поки не почнеться реакція термоядерного синтезу. Потім реакція нагріває рідкий літій, який компанія планує циркулювати через теплообмінник для створення пари та обертання генератора.

MTF виникла в 1970-х роках з дослідницької лабораторії військово-морських сил США, де дослідники розробляли концепції компактних термоядерних реакторів. Ці зусилля не принесли результатів. General Fusion каже, що це тому, що поршні, які стискають рідкий лайнер, контролювалися недостатньо точно, і що сучасні комп’ютери тепер дають кращі шанси для виконання складної хореографії.

Незалежно від досягнень LM26, у General Fusion ще багато роботи. Пристрій не має стінки з рідкого літію, натомість покладається на твердий літій, стиснутий електромагнітами. Це обмежує кількість тестових запусків, які компанія може зробити, оскільки скидання пристрою займає більше часу. Компанія досягла прогресу в розробці прототипу рідинної стінки, виконавши понад 1000 тестів, щоб побачити, як вона витримає з часом, але інтеграція всього буде все одно монументальним інженерним завданням.

З усім тим, перемикання на LM26 є значним кроком для компанії, яка зараз змагається за постачання електростанції разом із безліччю новачків із власними багатими кишенями та агресивними часовими рамками.