Демонстратор компактного термоядерного реактора в великобритании построят к 2025 году

Власти Великобритании дали добро и согласовали детали строительства на территории страны перспективного термоядерного реактора на необычном принципе. Демонстрационная установка будет запущена к 2025 году и должна стать доказательством работы предложенного подхода. Разработкой и строительством реактора будет заниматься канадская компания General Fusion, но вырабатывать энергию на демонстраторе не планируют.

Площадка с реакторов в представлении художника. Источник изображения: General Fusion

Компания General Fusion из Бернаби (Британская Колумбия, Канада), начала разработку относительно компактной термоядерной установки в 2009 году. Вместо популярных бубликов токамаков канадцы сделали ставку на технологию магнитно-инерционного синтеза (Magnetized Target Fusion, MTF). Технология MTF подразумевает два метода для запуска и поддержания термоядерной реакции: инерционное сжатие топливной мишени и магнитное удержание плазмы.

В тело реактора впрыскивается топливо и одновременно по контуру рабочего объёма ректора создаётся ударная волна, направленная к центру. Это сжимает плазму, которая удерживается в магнитном поле внутри реактора, и запускает реакцию термоядерного синтеза. Утверждается, что такой способ позволяет использовать для удержания плазмы обычные электромагниты с медной оплёткой при комнатной температуре, а не дорогостоящие сверхпроводящие магниты. Это серьёзный плюс к экономической эффективности реактора.

Для съёма энергии синтеза также предложен интересный способ. В реакторе есть внутренняя оболочка, которая постоянно вращается. По внутренней стороне оболочки центробежные силы ровным слоем размазывают жидкий слой из сплава свинца и лития. Образуемые в процессе термоядерного синтеза быстрые нейтроны поглощаются этим слоем, и эта энергия станет рабочей для получения тепла и электричества. Одеяло из жидкого металла также служит защитой оборудования и окружения от излучения.

Лабораторный реактор. Источник изображения: General Fusion

В лабораторных условиях специалисты General Fusion провели свыше 200 тыс. экспериментов с компонентами термоядерного реактора в масштабе один к десяти. Габариты британского демонстратора составят 70% от размеров будущей коммерческой установки. Демонстратор должен будет подтвердить работу концепции и позволить точно определить рентабельность коммерческой установки. От демонстратора не ждут выработки электроэнергии, он должен будет лишь раз в секунду сжимать топливо и показывать возможность запуска термоядерного синтеза.

Строительство демонстратора начнётся в 2022 году в кампусе Culham недалеко от Оксфорда, принадлежащего Управлению по атомной энергии Великобритании (UKAEA). Место для будущей коммерческой установки пока не выбрано. Ожидается, что первый коммерческий термоядерный реактор в Великобритании компания General Fusion сдаст в эксплуатацию в начале 30-х годов.