Компания Tri Alpha Energy из Калифорнии (США) заявила об очередном успехе в опытах с термоядерным реактором линейного типа. Раскаленная плазма существовала 5 миллисекунд и не распадалась. Впрочем, опрошенные Science эксперты сомневаются в скором успехе, хотя и признают перспективность подхода.
Компанию Tri Alpha Energy создал в 1997 году Норман Ростокер (Norman Rostoker, 1950-2014), физик канадского происхождения, работавший в Калифорнийском университете США. Он с коллегами придумал принципиально иной подход к термоядерному синтезу. Вместо токамаков компания использует линейный реактор длиной в два автобуса. Газ разогревают высокоэнергетическим лазером и запускают явление обращенной магнитной конфигурации (field-reversed configuration, FRC). Газ превращается в вихревую плазму, поджигается, и запускается термоядерный синтез.
Состав газа также отличен от традиционного — это водород и бор. Он требует чудовищных температур поджига, порядка трех миллиардов градусов Цельсия. (Подробно об этом мы рассказали в статье «Новые технологии термоядерного синтеза»). Процесс пока живет недостаточно долго, но то, что пройден 5-миллисекундный барьер, считается большим шагом вперед. В новом эксперименте ученым удалось не просто удержать термояд в течение 5 миллисекунд, но и добиться того, чтобы он не распадался. Процесс прекратился потому, что реактору не хватило энергии.
Специалисты Tri Alpha Energy создавали 10-мегаваттный линейный реактор C-2U в сотрудничестве с российским институтом Ядерной физики СО РАН. Согласно агентству Bloomberg, в совете директоров компании состоит глава «Роснано» Анатолий Чубайс.
Физик Бертон Рихтер (Burton Richter) из Стенфорда, который входит в консультативный совет Tri Alpha Energy, сообщил Science, что ограничение времени жизни FRC связано только с энергией, которой располагает система. Если ученым удастся усовершенствовать технологию так, чтобы явление жило дольше и при более высоких температурах, то они достигнут стадии, когда атомные ядры в газе будут сталкиваться достаточно сильно, чтобы запустить термоядерный синтез и высвободить энергию.
Сначала нужно научиться контролировать и приручить плазму, считает Джейенг Парк (Jaeyoung Park), глава стартапа Energy/Matter Conversion Corporation из Сан-Диего. Он дает компании Tri Alpha Energy еще 2-3 года на эксперименты, по всей видимости, прежде чем они выйдут на какой-то иной уровень.
Проблему термоядерной энергии пытаются решить многие страны, в том числе объединив усилия, как например проект экспериментального термоядерного реактора ITER. Этот проект запущен по инициативе России и строится во Франции. В США действует Национальный комплекс термоядерных реакций (National Ignition Facility), финансируемый правительством. Все это технически сложные проекты, требующие огромных энергий и затрат. А главное — плазму никак не удается удержать, и сделать процесс термоядерного синтеза управляемым.
Сложно предсказать, как смесь водорода и бора будет вести себя при огромных температурах, полагает физик Джон Менард (Jon Menard) из лаборатории физики плазмы в Принсетоне. Он обратил внимание на то, что результаты моделирования несколько отстают от того, что наблюдается в эксперименте, однако, считает, что подход перспективен.
На симпозиуме, посвященном памяти основателя Tri Alpha Energy (Ростокер скончался в декабре 2014 года), главный инженер компании Митч Биндербойер (Michl Binderbauer) заявил, что в следующем году они простоят совершенно новый реактор — C-2W, гораздо больших размеров и с более мощным лазером. Это позволит увеличить температуру поджига в 10 раз и приблизит реактор к работе с водород-борной смесью.
