Разработана модель экономичного реактора термоядерного синтеза

Источник: physorg.com

При нынешнем уровне развития науки запуск управляемой термоядерной реакции — вполне посильная задача. Проблема в том, что все модели реакторов до сих пор остаются экономически невыгодными. Количество энергии, которую необходимо потратить на запуск реакции и ее поддержание превышает количество энергии, получаемой от реактора. Специалисты Национальной лаборатории Сандиа (США) представили свой вариант устройства. Он сочетает два подхода к созданию высокотемпературной плазмы и удержанию ее в ограниченном объеме: магнитный (принцип работы токомака) и инерциальный (использование лазерных импульсов). Смесь дейтерия и трития помещается в цилиндрический контейнер и обстреливается сверкороткими лазерными импульсами. Как утверждают ученые, достаточно всего одного, не слишком мощного лазера. Импульсы играют роль запала, обеспечивающего начало реакции.

Под контейнером и над ним размещаются катушки индуктивности, создающие вертикальное магнитное поле. Оно не позволяет заряженным частицам покидать пространство контейнера и сокращает потери энергии. Кроме того, на поверхности контейнера при помощи отдельного мощного источника электрического тока создается еще одно, чрезвычайно сильное магнитное поле. Сила этого поля заставляет стенки контейнера сжиматься, уменьшая первоначальный объем. Также это поле сжимает магнитные поля, образованные верхней и нижней катушками. Такое мощное сочетание полей обеспечивает атомам дейтерия и трития тесный контакт, и они начинают соединяться друг с другом. Как заявил автор исследования Стив Слатц, компьютерное моделирование и расчет такой системы показали, что выделяемая энергия должно превышать потребляемую.

При подаче на устройство 60 мегаампер отдача должна составлять 6 гигаампер (увеличение в 100 раз). А энергозатраты в 70 мегаампер уже могут обеспечить 70 гигаампер (прогрессивный рост энергоотдачи). Оборудование, установленное в лаборатории Сандиа, позволяет подать на реактор только 26  мегаампер. Но ученые уверены, что этого будет достаточно, чтобы обеспечить состояние равновесия (равенство подаваемой и получаемой энергии), которое никогда ранее не достигалось. Результаты испытания экспериментальной установки планируется получить в конце 2013 года. В настоящее время исследователи занимаются подготовкой необходимого оборудования, а также проверкой некоторых частей конструкции. Главная сложность, которая может возникнуть — неустойчивость корпуса и магнитного поля. Это может помешать равномерному сжатию топлива и нарушить необходимое условие полезной имплозии.