Найден способ сделать термоядерный реактор более компактным

Термоядерный синтез – самый мощный и безопасный источник энергии, однако запуск для него полноценных реакторов вряд ли состоится в ближайшие 10 лет.

Инженеры американского Университета Висконсин-Мэдисон разработали новый способ покрытия внутренних стенок термоядерного реактора, чтобы сделать его более компактным, а также облегчить обслуживание и ремонт, сообщается на сайте университета.

Новизна способа заключается в холодном распылении тантала (металла, способного выдерживать высокие температуры) на нержавеющую сталь. Материал, нанесенный таким образом, смог задерживать больше частиц водорода, что позволит уменьшить размеры термоядерного устройства.

Из-за того, что частицы ионизированного водородного газа иногда выходят из плазмы и нейтрализуются, теряется часть энергии, поэтому разработка высоконепроницаемой поверхности стенок реактора так важна. 

Создание покрытия методом холодного распыления тантала напоминает использование баллончика с краской. Частицы из баллончика со сверхзвуковой скоростью направляются на поверхность. При ударе они сплющиваются, как блинчики, и покрывают всю поверхность, сохраняя при этом между собой наноразмерные границы. Обнаружено, что эти крошечные границы помогают захватывать частицы водорода.

Исследователи планируют использовать свой новый материал в установке WHAM. Экспериментальное устройство строится недалеко от Мэдисона, штат Висконсин, и послужит прототипом для будущей термоядерной электростанции нового поколения, которую планирует разработать компания Realta Fusion, являющаяся подразделением UW-Madison. Эксперимент WHAM, размещенный в Лаборатории физических наук, проводится в партнерстве между Университетом Мэдисона, Массачусетским технологическим институтом и компанией Commonwealth Fusion Systems.

Термоядерный реактор на данный момент существует лишь в теории и в экспериментальных установках. Полноценные экземпляры сейчас пытаются создать в разных странах, один из самых больших реакторов строят во Франции – он называется ITER и в лучшем случае заработает в 2035 году.