Термоядерный синтез всего через 10 лет?

Инженеры Массачусетского технологического института предложили новую конструкцию компактного термоядерного реактора. Такие реакторы можно запустить в коммерческую эксплуатацию всего через 10 лет.

Термоядерная энергетика, с ее неисчерпаемым водородным топливом и огромными генерируемыми мощностями, уже десятки лет остается лишь мечтой и серией дорогостоящих лабораторных опытов. У физиков даже появилась шутка: "Практическое применение термоядерного синтеза начнется через 30 лет, и этот срок никогда не изменится". Тем не менее, в Массачусетском технологическом институте (MIT) уверены, что долгожданный прорыв в энергетике случится всего через 10 лет.

Уверенность основана на использовании новых сверхпроводящих материалов для создания магнита, который будет намного меньше и мощнее существующих сверхпроводящих магнитов. По словам директора центра плазмы и термоядерного синтеза MIT профессора Денниса Уайта (Dennis Whyte), использование новых коммерчески доступных сверхпроводящих материалов на основе редкоземельного оксида бария меди (REBCO) позволяет создать очень мощные и компактные магниты.

Более мощное магнитное поле облегчает управление плазмой: чем оно сильнее, тем меньший объем плазмы и меньший объем активной зоны можно использовать. В итоге небольшой термоядерный реактор может производить столько же энергии, сколько и современный большой. Понятно, что компактную установку проще построить и эксплуатировать.


От мощности сверхпроводящих магнитов зависит КПД термоядерного реактора

Новые магниты можно применить на существующей конструкции токамаков, которые имеют активную зону в форме пончика. Кроме того, возможен и ряд новшеств. Надо отметить, что строящийся во Франции крупный экспериментальный токамак ITER стоимостью $40 млрд не учитывал прогресс в области сверхпроводников, иначе он мог бы быть вдвое меньшего размера, намного дешевле и быстрее в строительстве. Впрочем, новые магниты можно установить и на ITER, что значительно повысит его мощность.



Новые магниты можно применить и на ITER

В управляемом термоядерном синтезе сила магнитного поля играет ключевую роль. Ее удвоение в 16 раз увеличивает мощность реакции синтеза. К сожалению, сверхпроводники REBCO не могут удвоить силу магнитного поля, но все же способны в 10 раз увеличить мощность реакции синтеза, что тоже отличный результат.

По мнению Денниса Уайта, термоядерный реактор, способный снабжать электроэнергией около 100 тыс. человек, можно будет построить в течение примерно пяти лет. Трудно поверить, что эпохальный прорыв в энергетике, который может остановить глобальное потепление, может произойти так быстро. Однако в MIT уверены, что на этот раз 10 лет — это не шутка, а реальный срок появления первых работоспособных токамаков.