Branduolinė sintezė ne vieną dešimtmetį atrodė kaip ne vieno dešimtmečio perspektyva. Dabar horizontas priartėjo.

• Privatus startuolis TAE paskelbė, kad nuo komercinės termobranduolinės jėgainės ją skiria vos 9 metai.
• Plazmos sintezės keliami iššūkiai daugiausiai susiję su jos išlaikymu.
• Plazmą TAE kaitina dalelių greitintuvu.

TAE Technologies, didžiausia pasaulyje privati termobranduoline sinteze užsiimanti kompanija paskelbė iki 2030 turėsianti komerciškai pelningą termobranduolinę jėgainę, taip metais — ar net dešimtmečiais — aplenkdama kitas sintezės technologija užsiimančias kompanijas.

Kalifornijoje įsikūrusi kompanija surinko 880 milijonus dolerių savo vandenilio-boro reaktoriui. Šis reaktorius nėra tradicinis tokamakas ar stelaratorius; jame naudojamas plazmą kuriantis ir sulaikantis uždaro dalelių greitinimo mechanizmas.

Visose termobranduolinės sintezės technologijose naudojama plazma, taip pamėgdžiojant visoms žvaigždėms energiją tiekiančias reakcijas. „Plazma yra taki medžiaga ir bandymas išlaikyti ją primena bandymą guminėmis juostomis išlaikyti želę,“ sakoma TAE svetainėje.

Ką TAE daro kitaip, nei, tarkime tokie projektai, kaip Tarptautinis termobranduolinis eksperimentinis reaktorius (Thermonuclear Experimental Reactor – ITER)?

TAE technologijoje, (advanced beam-driven field-reversed configuration (FRC), plazma kuriama uždaroje erdvėje iš neradioaktyvaus vandenilio-boro.

Technologija gali veikti ir su vandenilio izotopų kuru, pavyzdžiui, deuteriu-tričiu, teigia TAEs. Daleles greitinantis spindulys įkaitina molekules iki plazmos būsenos, tuomet apversto lauko konfigūracija ji išlaikoma drauge.

Visa sistema forma nepanaši nė į tokamakus, nei į stelaratorius. Iš tiesų, ji panašesnė į medicininę įrangą, tarkime, vėžį protonų srautu naikinančius aparatus. Taip yra, nes nukreiptas spindulys kūne gali veikti taip pat, kaip kaitina ir ardo daleles TAE reaktoriuje.

Dabartinis veikiantis TAE reaktorius pavadintas Normanu, vieno iš 1998 metais įkūrusių TAE mokslininko garbei. Reaktorius yra daugiau nei 24 metrų ilgio, beveik 7 metrų pločio ir sveria daugiau nei 27 tonas. Tai vis viena daug mažiau, nei praktiškai bet koks egzistuojantis branduolinis reaktorius, ir prilygsta mažam moduliniam rektoriui.

TAE paskelbė, kad Normanas nuosekliai pasiekė 50 milijonų kelvinų temperatūrą, būtiną tvariam plazmos reaktoriui.

Kad būtų gaunamas energijos perteklius, vienu metu turi būti įvykdomos dvi sąlygos: „pakankami karšta“ ir „pakankamai ilgai“. TAE sako, kad Normanu kiekvieną mėnesį buvo atliekama po daugiau nei 600 eksperimentų, tai yra maždaug kiekvieną šiokiadienį po 30 kartų, kas kartą „uždegant“ plazmą, ir ji kas kartą palaikė energiją ir temperatūrą.

Tai reiškia, kad praėjus 6 metams nuo tada, kai TAE pradėjo siekti „pakankamai ilgai“, Normanas pagaliau „pakankamai karšta“ pasiekė taip dažnai, kad galima pradėti didinti jėgainę iki komercino masto. Ir būtent todėl kompanija jaučia galinti pastatyti tokią jėgainę iki šio dešimtmečio pabaigos 2030 metais.

Įvaldžius centrinę sintezės technologiją, dar reikia daug nuveikti, norint įgyvendinti sintezės jėgainę. Visa struktūra turi būti sukurta, ištirta, išbandyta ir sureguliuota vyriausybės. Kaip bebūtų, TAE užtikrintumą 2030 laiko riba teikia įrankių ir žinių plitimas.

„Šie įrankiai yra platesnės mokslinės žinios apie plazmos elgesį, mašininį mokymąsi, spartesnę elektroniką, magnetus, trumpesnės delsos atsako grandinės, medžiagų mokslas, galios elektronika — ir tai dar ne viskas, “ sako kompanija. „TAE viliasi šią stadiją užbaigti iki šio dešimtmečio pabaigos.“

Caroline Delbert
www.popularmechanics.com

Komentarai (13)