Главная » Главные темы » Ученые MIT – меньше двух десятилетий до управляемого ядерного синтеза

Ученые MIT – меньше двух десятилетий до управляемого ядерного синтеза

Массачусетский технологический институт (MIT) и новая компания, основанная учеными этого института объявили о запуске программы по созданию технологии, которая сделает ядерный синтез практическим источником энергии, и анонсировали, что это произойдет менее чем через два десятилетия, сообщает The Boston Globe.

Вице-президент по исследованиям MIT Мария Т. Зубер заявляет, что программа может «изменить траекторию изменения климата», предоставив миру метод производства почти безграничной электроэнергии, с сопутствующим выделением не парниковых, зеленых газов. По словам Зубер, чтобы доказать работоспособность нового дизайн реактора, именуемого SPARC, потребуется большая часть одного десятилетия: «Если мы добьемся успеха, мировые энергетические системы будут преобразованы».

Массачусетский технологический институт будет решать эту задачу параллельно с компанией Commonwealth Fusion Systems, которая основана исследователями института, и базируется на технологических разработках Центра плазменной науки и Ядерного синтеза MIT.

Первоначальное финансирование программы в размере 50 миллионов долларов будет предоставлено итальянской нефтегазовой компанией Eni — Eni является членом Энергетической инициативы MIT, исследовательского альянса между университетом и многими ведущими мировыми производителями энергии. Именно благодаря участию Eni в инициативе нефтяникам была предоставлена информация о проекте, и они решили инвестировать свои средства в первоначальный этап разработки SPARC.

«Eni, безусловно, производят нефть, — сказала Зубер, — но они считают себя энергетической компанией, и на самом деле они очень агрессивно настроены в отношении планов диверсификации своего энергетического портфеля».

Принцип работы современных ядерных энергетических установок зиждется на процессе деления атома — такие имеют низкий КПД, а также оставляет после работы много радиоактивных отходов. Реактор ядерного синтеза, напротив, функционирует не на делении, а на слиянии — заставляя два атома водорода превращаться в один атом гелия. В этом процессе происходит высвобождение субатомных частиц, которые генерируют интенсивное тепло.

Ядерный синтез лежит в основе активности Солнца и звезд, а также водородной бомбы.

Теоретически считается, что реакторы ядерного синтеза — nuclear fusion будут значительно безопаснее, станут генерировать гораздо меньше радиоактивных отходов. Но по факту — полувековые исследования темы и затраченные миллиарды долларов пока не принесли никаких практических результатов — никто так и не смог заставить работать термоядерный реактор, причем даже тот самый Массачусетский технологический институт, построивший в рамках своих проектов уже три экспериментальных реактора ядерного синтеза.

«Нам никогда не удалось достичь того, что мы называем сжиганием слияния (fusion burn), когда реакция синтеза полностью поддерживает плазму», — заявляет исполнительный директор лаборатория по исследованиям ядерного синтеза Британского агентства по атомной энергии Ян Чепмен.

Наиболее перспективными в настоящее время являются Международный термоядерный экспериментальный реактор или ITER, базирующийся во Франции и финансируемый, помимо прочих стран Европейским союзом, Россией, Китаем и США. Если он будет запущен в работу в 2025 году, как анонсируется, то «ITER станет первой демонстрацией использования ядерного синтеза в коммерческих масштабах», — пояснил Чепмен. Этот реактор рассчитан на 500 мегаватт, что достаточно для обеспечения нужд энергоснабжения порядка 360 тысяч среднестатистических домохозяйств США.

Но ITER — это огромная машина, которая, как ожидается, обойдется инвесторам в 22 миллиарда долларов. Ученые из Массачусетского технологического института полагают, что их дизайн SPARC будет реализован в значительно меньших размерах и, что также крайне важно — гораздо дешевле.

«Реализовав наш проект, мы сможем разместить такие реакторы на многие рынки по всему миру», — сказал Роберт Мумгаард — исполнительный директор Commonwealth Fusion Systems. 

Ожидается, что первоначальный дизайн SPARC будет генерировать около 100 мегаватт, что в 5 раз меньше, чем возможно будет производить ITER, но и размер реактора будет во много раз меньше. Коммерческая версия SPARC, производящая в два раза больше мощности — 200 мегаватт, может быть готова к тестированию в течение 15 лет.

По словам директор Центра плазменной науки и ядерного синтеза Денниса Уайт, цена коммерческой версии SPARC может составлять порядка 1 миллиарда долларов. В качестве контрастного примера, ожидается, что два обычных ядерных реактора, строящихся сейчас в штате Джорджия, обойдутся в 14 миллиардов долларов, но из-за огромного перерасхода конечная стоимость может превысить 23 миллиарда долларов к моменту их запуска, который, вероятно произойдет в 2021 или 2022 году.

Для продолжения проекта SPARC MIT изыскивает возможности привлечения дополнительных частных инвестиций.

Оставить комментарий