Американская компания из Калифорнии Tri Alpha Energy Inc, финансируемая Роснано, усовершенствовала линейный реактор на встречных потоках плазмы для запуска управляемого теромоядерного синтеза. Реактор в виде 23-метровой трубы использует явление обращенной магнитной конфигурации. Время жизни явление удалось довести до 5 миллисекунд, что считается большим прогрессом. Статьи с результатами опубликованы в журнале Physics of Plasmas и Nature Communications, сообщает Science.
Физики давно пытаются получить термоядерную энергию, которая заменила бы природные источники энергии. Для запуска термояда нужны особые условия, чтобы вещество превратить в плазму и начать синтез тяжелых ядер из более легких. Эта реакция высвобождает огромное количество энергии. Пока не удается научиться управлять термоядерным синтезом, но ученые делают ставку на токамаки — реакторы, где происходит такой синтез. Если правильно подобрать условия и материалы, то токамаки заработают. Правда, предстоит еще сделать так, что они давали энергии больше, чем тратят. Самый крупный токамак ITER строят сейчас во Франции. Этот проект инициировала Россия и принимает в нем живейшее участие, о чем портал Научная Россия не раз подробно рассказывал.
Термоядерная реакция требует очень высоких температур — выше 150 млн градусов Цельсия. В токамаках плазму разогревают с помощью мощного магнитного поля. Другой способ — использовать высокоэнергетичный лазер. Компания Tri Alpha Energy (подробно о ней мы рассказали в статье «Новые технологии термоядерного синтеза») работает над третьим вариантом: использует явление обращенной магнитной конфигурации (field-reversed configuration, FRC), когда плазма идет кольцами, как табачный дым. Плазма состоит из заряженных частиц, и когда они кружатся в вихре, то образуют магнитное поле, удерживающее их в кольцах. Если бы удалось это явление продержать достаточно долго, то оно запустило бы термоядерную реакцию. Пока оно живет доли миллисекунд, а нужно ему прожить хотя бы 1 секунду.
Линейный реактор на встречных потоках плазмы, разработанный Tri Alpha Energy, — длиной 23 метра. Оно представляет собой две трубы с кольцевыми магнитами, сходящиеся в камере. В трубы запускают кольца плазмы, которые летят к камере на скорости 250 км/сек. Там они сталкиваются и выбрасывают тепловую энергию, которая запускает явление обращенной магнитной конфигурации.
Сначала компания использовала лазеры, созданные в Институте ядерной физики им. Будкера в Новосибирске, чтобы запускать свое устройство, но позже выяснилось, что для более длительного эффекта, нужно придумывать что-то другое, и тогда ее ученые применили технологию создания вихревой плазмы, о чем и рассказали в статьях. Они отработали этот метод, и теперь FRC в трубе длится 5 миллисекунд.
В сообществе стартапов, которые работают над управляемым термоядерным синтезом, Tri Alpha Energy считается темной лошадкой. Компания не особо афиширует источники финансирования, у нее даже нет сайта. Известно, что фирма располагает огромными деньгами, в которых задействованы венчурными инвестиции, средства миллиардеров и грант Роснано. В ее совете директор состоит Анатолий Чубайс.
