Британская First Light Fusion нашла способ добиться термоядерной реакции без дорогих мощных лазеров или магнитов. В основе ее технологии – сверхзвуковая скорость снаряда из рельсовой пушки.

Не пропустите Ученые из Австралии достигли термоядерного синтеза: что это значит

Технология, которую разрабатывает оксфордский стартап First Light Fusion, вдохновленная раками-чешуями и их "подводным оружием". Щелкнув клешнями с поразительной скоростью, они создают ударные волны, разгоняя струи воды почти до 100 км/ч. От такой скорости вода улетучивается, создавая крохотные пузыри. Они сталкиваются между собой и быстро лопаются, но на короткий промежуток времени пар внутри них нагревается до десятков тысяч градусов.

Как реализовали технологию

Инженеры First Light взяли этот эффект за основу и попытались его усилить. Они изготовили ряд небольших мишеней кубической формы со стороной около 1 см, которые создавали ударные волны и пузыри в результате действия движущегося с огромной скоростью снаряда. Эти волны многократно увеличивали давление в небольшой, расположенной точно в центре капсуле с топливом.

Снаряд разгонялся электромагнитным аппаратом, подобным рельсовой пушке, до 6,5 км/с (23 400 км/ч) или до 1/19 скорости звука. При попадании его в цель давление росло до 100 ДПа. Хитроумная конструкция мишени усиливала это давление еще в 10 раз – до 1 ТПа, а при взрыве капсулы волны давления со всех сторон доводят этот показатель до 100 ТПа, в результате чего топливо ускоряется до 70 км/с (252 000 км/ч).

Слияние снарядов: смотрите видео

В этот момент топливо становится самым быстрым на Земле объектом, а давления и температуры хватает, чтобы запустить термоядерную реакцию синтеза. Она выделяет значительный объем тепловой энергии и нейтронов, поглощающих стены жидкого лития толщиной в метр, окружающих камеру. Тепло превращает воду в пар, который вращает турбину и производит электричество.

Применение на практике

По подсчетам First Light, каждая цель сможет производить достаточно энергии, чтобы питать среднее здание одной семьи в течение года. То есть около 6,2 МВт*ч. В рабочем режиме электростанция сможет выдавать столько энергии каждые 30 секунд, то есть ее мощность составит 755 МВт – чуть меньше 1 ГВт, которые выдает средняя АЭС в США. Но без ядерных отходов и риска аварии.

Компания уже продемонстрировала опытный образец инспекции из Бюро атомной энергии Великобритании вместе со всеми техническими и экспериментальными данными и статистическим анализом. Эксперты подтвердили, что по количеству нейтронов один выстрел отвечает реакции термоядерного синтеза на дейтериевом топливе.

При этом компания потратила на свою технологию всего 59 миллионов долларов, тогда как самый скромный бюджет проекта ITER равняется примерно 200 миллиардам долларов.

First Light надеется построить пилотную электростанцию ​​на 150 МВт и стоимостью менее 1 миллиарда долларов в 2030-х годах.