В Сандиа успешно испытали новую схему термоядерной мишени, не требующую дорогостоящих магнитов

Американский технологический стартап Pacific Fusion сообщил о значимом достижении в области управляемого термоядерного синтеза по итогам успешных испытаний на установке Z Pulsed Power Facility в Национальных лабораториях Сандиа. В ходе экспериментов был зафиксирован колоссальный импульс силой 22 миллиона ампер, длившийся всего 120 наносекунд — это в миллион раз быстрее мгновения ока. Установка Z-машина генерирует мощнейшие электрические разряды для создания экстремальных физических условий, необходимых для запуска термоядерной реакции.

Тестирование двух упрощенных модификаций мишени подтвердило, что магнитные поля способны эффективно проникать в термоядерное топливо для его предварительного намагничивания. Данный успех является критически важным этапом на пути к реализации глобальной цели компании — выводу на рынок чистой энергии к концу текущего десятилетия.

В рамках Соглашения о совместных исследованиях и разработках (CRADA) ученые задействовали миниатюрную мишень размером с канцелярский ластик, изготовленную из полимера в алюминиевой оболочке. Суть технологического прорыва заключается в предельной лаконичности конструкции. Благодаря прецизионной настройке толщины алюминиевого слоя команде удалось добиться диффузии магнитных полей внутрь капсулы, обеспечив намагничивание топлива. Этот процесс способствует более эффективному удержанию тепловой энергии, облегчая воспламенение горючей смеси в момент основного сжатия.

По словам технического директора Pacific Fusion Кита ЛеШьена, полученные данные свидетельствуют о том, что теперь мишень может самостоятельно выполнять функции, для которых ранее требовались громоздкие и дорогостоящие одноразовые электромагнитные катушки. Это радикально упрощает архитектуру всей системы. Отказ от сложного внешнего оборудования позволяет проектировать доступные мишени, способные обеспечить термоядерный синтез с высоким коэффициентом усиления, открывая путь к экономически рентабельной энергетике будущего.

Достигнутый в Сандиа прогресс окажет прямое влияние на проектирование демонстрационного реактора Pacific Fusion, который планируется возвести в Нью-Мексико. Эксперименты доказали, что более тонкий алюминиевый слой ускоряет и усиливает проникновение магнитного поля, предоставляя инженерам новый инструмент для повышения КПД. Кроме того, результаты подтвердили точность передовых алгоритмов моделирования, разработанных Pacific Fusion в партнерстве с Flash Center при Университете Рочестера.

Одним из ключевых препятствий для внедрения инерциального термоядерного синтеза (ICF) в промышленность остается тот факт, что мишень и вспомогательные компоненты испаряются при каждом импульсе, требуя постоянной замены. Pacific Fusion решает эту дилемму, заменяя дорогостоящее оборудование простым и дешевым цилиндром из алюминия и пластика.

В отличие от традиционных лазерных систем (таких как в Национальном комплексе зажигания NIF, где в 2022 году добились запуска реакции), подход Pacific Fusion базируется на импульсных магнитных полях. Этот метод нацелен на высокочастотную генерацию энергии при низких затратах, а не на создание сверхсложных конструкций для чисто научных изысканий, предлагая наиболее прямой и прагматичный путь к коммерциализации термоядерных технологий.

Источник: iXBT