Lockheed Martin обещает прорыв в термояде
Альтернативный взгляд на то, как надо организовать управляемую термоядерную реакцию, представила вчера известная компания Lockheed Martin, специализирующаяся на авиастроении. Обещают, что уже через несколько лет сделают прототип компактного (размером с грузовик) термоядерного реактора мощностью 100 МВт.
Выпущенный пресс-релиз содержит мало конкретики, как и проморолик, который можно посмотреть ниже
Есть, однако, две зацепки. Первая — схема, которую вы можете наблюдать ниже.
Из неё видно, что речь идёт о какой-то открытой магнитной ловушке.
Вторую зацепку, я обнаружил на той же промостраничке. Там сказано:
the Lockheed Martin Skunk Works approach to compact fusion is a high beta concept
То есть речь идёт о подходе, основанном на высоких бета. Чуть-чуть поясню. Бета — это такая безразмерная характеристика замагниченной плазмы, равная отношению внутреннего давления плазмы и магнитного давления. В токамаках бета маленькие — порядка нескольких сотых — это необходимое условие удержания плазмы в более-менее однородном поле. Однако известно, что мощность выделяемой термоядерной энергии при одном и том же магнитном поле растёт как бета-квадрат. То есть в токамаках эффективность с этой точки зрения невысока, поэтому и требуются огромные объёмы плазмы. С другой стороны, если бы удалось найти такую конфигурацию, в которой плазма устойчива и бета велико, то она могла бы быть более компактной при том же выходе мощности.
Насколько могу судить, именно эту концепцию и развивает команда Skunk Works, работающая в Lockheed Martin. В представленных материалах они не приводят никаких ссылок на научные работы, но гугл подсказал мне, что совсем недавно в arXiv появилась вот такая работа, в которой утверждается, что время жизни плазмы в открытых ловушках растёт с ростом бета. Я, пробежавшись по статье, не очень понял, с чем связан этот эффект, но авторы списывают его на возникновение неких «магнитных стенок». Это поясняется вот такой картинкой:
Утверждение поддерживается экспериментом и расчётами.
Я отношусь к таким заявлениям скептически, и думаю, что в лучшем случае в течение нескольких ближайших лет будет получен какой-то рост выхода нейтронов по сравнению со стандартными схемами с открытой ловушкой. Вряд ли удастся вот так вот просто получить положительный выход, да ещё и создать сразу пригодный к использованию на самолётах — а именно об этом говорится в промоматериалах — реактор.
Но подход заслуживает внимания, и будет интересно посмотреть за его развитием.
Эта статья изначально была опубликована в моём блоге в ЖЖ.