Британская компания First Light Fusion стала первым коммерческим клиентом, получившим допуск для экспериментов на установке Z Machine в национальных Сандийских лабораториях (SNL). Компания First Light Fusion разработала уникальный ускоритель давления для запуска термоядерных реакций и эксперименты на американской установке позволили опробовать платформу на ранее недоступных уровнях давления.
Принцип запуска термоядерной реакции на платформе First Light Fusion базируется на создании таких условий вокруг топливной мишени, при которых более легкие атомы преодолевают кулоновское отталкивание и сливаются с образованием более тяжелых, из-за чего выделяется много энергии. В токамаках, например, для этого создается температура более 100 млн. °C. Но можно пойти по другому пути, и, в частности, обойтись без магнитного удержания. Для этого придумано инерционное содержание, когда вокруг топлива создается заграничное давление, например, тем или иным ударным влиянием.
Установка Z Machine (Z-Pinch) в Сандийских лабораториях считается самой мощной электрической импульсной установкой такого типа в мире. В Европе тоже есть подобное устройство — Machine 3, но оно значительно слабее характеристик. Британцам нужно было получиться более высокий уровень, чтобы подтвердить характеристики фирменного «ускорителя» давления. При пиковой мощности 80 трлн ватт американская установка с помощью электромагнита запускает снаряды с более высокими скоростями, чем любая другая установка в мире.
Компания First Light Fusion получила или купила право на три выстрела. Всего Z Machine в Сандийских лабораториях производит около 200 выстрелов в год. Успешный первый эксперимент First Light установил новый рекорд давления кварца на сандийской установке, повысив его с 1,5 терапаскаля (ТПа) до 1,85 ТПа, сохранив при этом образцы и обеспечив условия для проведения необходимых измерений. Испытания подтвердили верность используемых теоретических моделей и конструкции прототипа системы поджога.
Интересно, что около года назад компания First Light Fusion подписала с Управлением по атомной энергии Великобритании (UKAEA) соглашение о проектировании и строительстве объекта для размещения нового демонстратора Machine 4. Начало строительства было намечено на 2024 год на территории кампуса Кулхэм в Оксфордшире. Начало эксплуатации установки ожидается в 2027 году. Вряд ли получение допуска к экспериментам на Z Machine в США отменило предыдущий проект. Укрощение термоядерной энергии – это дело жуткое и долгое. К этому принято двигаться, выверяя каждый свой шаг.
Добавим, что установка Machine 4 компании First Light Fusion будет передавать топливной мишени энергию за счет удара разогнанного до скорости 60 км/с кварцевого снаряда. При попадании в цель уникальный «ускоритель скорости» компании разгонит продукты удара до 200 км/с и сфокусирует их на топливной мишени в виде обжимающих мишень сферических волн. Комбинация кинетического и лазерного удара обещает существенно снизить энергопотребление термоядерной установки. Впрочем, Machine 4 тоже станет проверкой концепции, от которой до настоящей термоядерной установки будет слишком далеко.
Если вы заметили ошибку, выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.