Энергетика стоит на пороге перезагрузки: новая схема намагничивания рушит старые представления о синтезе
Термоядерная энергия всё ближе к практическому применению, и новый шаг к этому сделали американские инженеры. Компания Pacific Fusion заявила о результатах испытаний, которые меняют подход к созданию реакторов. Речь идёт о серии импульсов рекордной мощности на установке Z Pulsed Power в лаборатории Сандия. Об этом сообщает пресс-служба Pacific Fusion.
Магнит внутри мишени
Pacific Fusion объявила о прорыве в термоядерной энергетике после экспериментов с импульсом силой 22 млн ампер длительностью 120 наносекунд. За это время ток достигает пиковых значений быстрее, чем человек успевает моргнуть, создавая экстремальные условия для сжатия топлива. Ключевым элементом стала новая схема предварительного намагничивания.
Ранее для формирования магнитного поля применялись массивные катушки, которые разрушались после каждого выстрела. Теперь поле проникает непосредственно в мишень через тонкий алюминиевый слой, что позволяет отказаться от сложной внешней инфраструктуры. Такой подход упрощает конструкцию и снижает стоимость расходных элементов.
Мишень размером с ластик состоит из пластикового цилиндра, обёрнутого алюминиевой фольгой строго заданной толщины. Именно этот слой определяет скорость проникновения магнитного поля и формирование тепловой ловушки. При основном импульсе сжатия энергия удерживается внутри, ускоряя нагрев топлива и повышая эффективность реакции термоядерного синтеза.
Испытания и расчёты
Команда провела четыре теста с двумя вариантами конструкции. Эксперименты показали прямую зависимость между толщиной алюминия и скоростью проникновения магнитного поля. Полученные данные подтвердили корректность компьютерных моделей, созданных совместно с Рочестерским университетом.
Установка Z Pulsed Power создаёт давление в несколько миллионов атмосфер и температуру свыше 100 млн градусов Цельсия. Такие параметры необходимы для запуска управляемого термоядерного синтеза в термоядерных реакторах. Импульсная схема позволяет сконцентрировать огромную энергию в минимальном объёме за доли микросекунды.
По словам технического директора Pacific Fusion Кита ЛеШиена, новая мишень выполняет функции оборудования, которое ранее требовало дорогостоящих внешних систем. Отказ от громоздких катушек открывает путь к созданию более доступных и массовых компонентов для реакторов.
Конкуренция и перспективы
Компания планирует построить демонстрационную установку в Нью-Мексико и начать её регулярную эксплуатацию к 2030 году. Проект реализуется при поддержке Министерства энергетики США и вписывается в государственную стратегию развития чистых источников энергии. В этом контексте исследования в области термоядерной энергетике становятся частью глобальной технологической гонки.
Главной проблемой отрасли остаётся высокая стоимость деталей, разрушающихся при каждом импульсе. В отличие от лазерных комплексов, требующих колоссальных затрат и тонкой настройки, импульсные магнитные поля делают ставку на инженерную простоту и серийность.
Похожие цели преследуют и другие компании. Helion Energy строит установку Polaris в штате Вашингтон, Commonwealth Fusion Systems готовит реактор SPARC, а китайская установка EAST уже демонстрирует длительное удержание плазмы при десятках миллионов градусов. Все проекты направлены на получение стабильного источника энергии без выбросов углекислого газа.
