Americké laboratórium Skunk Works v roku 2024 sa chystá predstaviť sériovú verziu termonukleárneho reaktora, ktorá by teoreticky mohla zmeniť tvár všetkej modernej energie na svete. Uvádza sa, že nový 100 MW nákladný fúzny reaktor bude užitočný na našej planéte aj vo vesmíre. Americká spoločnosť Lockheed Martin nedávno odhalila podrobnosti o svojom novom projekte T4 na vývoj výkonného a kompaktného fúzneho reaktora CFR (prezývaný kompaktný fúzny reaktor). Uvádza sa, že táto prelomová technológia je vytváraná v laboratóriu Skunk Works, ktoré sa špecializuje na tajný vojenský vývoj. Preto nie je prekvapujúce, že sa o projekte tak dlho nevedelo.
Až v roku 2013 spoločnosť otvorila rúško tajomstva nad svojim projektom T4 a hovorila o svojej existencii. Verejnosť si teraz uvedomila niektoré detaily týkajúce sa nového energetického systému. Spoločnosť Lockheed Martin sľubuje, že hotový prototyp nového reaktora vyrobia o 5 rokov a prvé výrobné vzorky začnú pracovať o desaťročie. Uvádza sa, že na rozdiel od moderných prototypov fúznych reaktorov bude reaktor CFR 20 -krát výkonnejší a 10 -krát kompaktnejší.
Spoločnosť Lockheed Martin Corp experimentovala s jadrovou technológiou za zatvorenými dverami posledných 60 rokov, ale teraz sa rozhodla ich propagovať, aby pritiahla verejných a súkromných partnerov. Stojí za zmienku, že odborníci spájajú túto „záľubu“jedného z najväčších dodávateľov Pentagonu s alternatívnou energiou s tým, že USA sa angažujú v znižovaní vojenských výdavkov.
V súčasnej dobe je Lockheed Martin Corporation jednou z najväčších spoločností na svete, ktorá sa špecializuje na výrobu rôznych vojenských a leteckých zariadení. Spoločnosť zamestnáva viac ako 113 tisíc ľudí a len v roku 2013 sa jej tržby odhadovali na 45,4 miliardy dolárov. Od polovice 20. rokov minulého storočia Lockheed Martin pracuje na vývoji opakovane použiteľnej kozmickej lode Orion, ktorá by v budúcnosti dopravila ľudí a náklad na ISS, Mesiac a možno aj na Červenú planétu.
Vybaviť vesmírnu loď kompaktnou termonukleárnou inštaláciou je dosť lákavá predstava. Moderné jadrové reaktory sú zároveň dosť drahé a objemné. Napríklad najznámejší projekt v tejto oblasti, projekt výskumu a vývoja ITER s projektovanou kapacitou 500 MW, stojí zhruba 50 miliárd dolárov. Zároveň má výšku viac ako 30 metrov a po dokončení stavby bude vážiť 23 000 ton. Sériový reaktor od spoločnosti Lockheed Martin je zároveň možné prepravovať po ceste.
Doteraz bola väčšina návrhov fúznych reaktorov založená na princípoch tokamaku, ktorý vyvinuli sovietski fyzici v päťdesiatych rokoch minulého storočia. V reaktoroch tohto typu drží plazmový kruh pohromade silné magnetické pole generované supravodivými magnetmi. Ďalšia sada magnetov je zodpovedná za indukciu prúdu vo vnútri samotnej plazmy a za udržiavanie termonukleárnej reakcie. Problém tokomakov je ten, že nevyrábajú oveľa viac energie, ako sa spotrebuje na napájanie použitých magnetov, ich ziskovosť má tendenciu k nule.
V CFR reaktore navrhnutom spoločnosťou Lockheed Martin je plazma obsiahnutá prostredníctvom špeciálneho geometrického tvaru v celom objeme reaktorovej komory. Supravodivé magnety sa používajú aj v CFR, ale generujú magnetické pole okolo vonkajšieho okraja komory, takže nie je potrebné umiestňovať čiary magnetického poľa vzhľadom na plazmu dostatočne presne a samotné tieto magnety sú mimo hraníc jadro. To zvyšuje objem plazmy (teda energetický výdaj). A čím viac sa plazma pokúša dostať von, tým viac sa ju magnetické pole pokúša vrátiť späť.
Uvádza sa, že reaktor by mal kombinovať najlepšie riešenia, ktoré boli vytvorené pre rôzne projekty fúznych reaktorov. Napríklad na koncoch jadra valcového reaktora sú špeciálne magnetické zrkadlá, ktoré môžu odrážať významnú časť častíc plazmy. Okrem toho bol vytvorený recirkulačný systém, ktorý je podobný systému používanému v pilotnom reaktore Polywell. Tento systém pomocou magnetického poľa zachytáva elektróny a vytvára zóny, do ktorých sa rútia pozitívne ióny. Tu na seba narážajú a udržiavajú kontinuálny proces termonukleárnej reakcie. To všetko výrazne zvyšuje účinnosť reaktora.
Zjednodušená schéma reaktora Skunk Works
Ako palivo v reaktore od spoločnosti Lockheed Martin sa plánuje použiť trícium a deutérium, ktoré sú umiestnené v jadre reaktora vo forme plynu. V priebehu termojadrovej fúznej reakcie vzniká hélium-4 a uvoľňujú sa elektróny, ktoré sú zodpovedné za zahrievanie stien reaktora. Ďalej funguje tradičná schéma parných potrubí a výmenníkov tepla.
V súčasnej dobe je projekt americkej leteckej spoločnosti v štádiu prác na vytvorení prototypu a plnohodnotný prototyp by mal byť pripravený do 5 rokov. Letecký inžinier spoločnosti Lockheed Martin Thomas McGwire uviedol, že funkčný prototyp bude musieť dokázať navrhované konštrukčné práce. Okrem iného musí zabezpečiť zapálenie plazmy a udržanie procesu termonukleárnej reakcie na 10 sekúnd. Ďalších 5 rokov po vytvorení funkčného prototypu, tj. Do roku 2024, americkí inžinieri očakávajú výrobu prvej série termonukleárnych reaktorov CFR, ktoré je možné použiť v priemysle.
Uvádza sa, že reaktory ranej série budú mať malé rozmery, aby ich bolo možné umiestniť do prenosných kontajnerov s rozmermi 7 x 13 metrov. S takýmito rozmermi, ktoré sú na fúzne reaktory dosť skromné, budú schopné vyrobiť rekordné množstvo energie: asi 100 MW. Vzhľadom na parametre prvej série reaktorov CFR nie je ťažké pochopiť, že Pentagon má záujem pracovať v tomto smere. Americká armáda potrebuje kompaktné a veľmi silné zdroje energie na vývoj a vylepšovanie pokročilých laserových a mikrovlnných zbraní.
Na civilnom trhu sú tieto fúzne reaktory schopné priniesť skutočnú revolúciu. Kompaktný a bezpečný fúzny reaktor podobného výkonu bude schopný poskytnúť energiu 80 000 domácnostiam. Zároveň bude veľmi ľahké ho integrovať do moderných elektrických sietí (na rozdiel od takých zdrojov energie, ako sú solárne panely a veterné turbíny). Okrem všetkého vyššie uvedeného je CFR takmer ideálnou elektrárňou pre sľubné vesmírne lode. S pomocou nových motorov založených na CFR sa vesmírna loď s posádkou dokáže dostať na Mars oveľa rýchlejšie.
Ruskí vedci neveria v prielom spoločnosti Lockheed Martin
Vedecký tím z medzinárodného projektu pod skratkou ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor sa v súčasnosti okrem Lockheed Martin aktívne zaoberá výskumom v oblasti termonukleárnej fúzie. Výsledky ich aktivít sú v súčasnosti ďaleko od ohlásených úspechov, ktoré dosiahla letecká spoločnosť. Z tohto dôvodu je pravdivosť informácií zverejnených spoločnosťou Lockheed Martin spochybňovaná a vo vedeckej komunite už spôsobila veľa kontroverzií. Ruskí vedci zverejneným materiálom veľmi neveria.
Vedúci ruskej agentúry ITER Anatolij Krasilnikov napríklad verejne vyhlásil, že vedecký prielom, ktorý oznámili špecialisti spoločnosti Lockheed Martin, sú v skutočnosti prázdne slová, ktoré nemajú nič spoločné so skutočným životom. Skutočnosť, že sa Spojené štáty pripravujú na spustenie výroby prototypu termonukleárneho reaktora s deklarovanými rozmermi, sa pánovi Krasilnikovi zdá ako obyčajný PR. Podľa Anatolija Krasilnikova veda v súčasnej fáze vývoja nie je schopná navrhnúť bezpečný a plne funkčný termonukleárny reaktor takej malej veľkosti.
Ako argument uviedol skutočnosť, že dnes ctení jadroví fyzici z USA, Číny, krajín EÚ, Ruska, Japonska, Indie a Južnej Kórey pracujú na medzinárodnom projekte ITER, ale aj tie najlepšie mozgy modernej vedy, ktoré sa spojili dúfame, že do roku 2023 dostaneme prvú plazmu od ITER v najlepšom prípade. Zároveň sa dokonca nehovorí o žiadnej kompaktnosti prototypu reaktora.
Prirodzene, v budúcnosti bude zrejmé, že sa vyvinie malá rastlina, ale to sa v najbližších rokoch nestane. Zatiaľ čo spoločnosť Lockheed Martin tvrdí, že o rok bude schopná ukázať skutočný model reaktora. A samozrejme, je ťažké tomu uveriť, pretože inžinieri spoločnosti pracujú na projekte tejto úrovne izolovane od ostatných vedcov. Anatoly Krasilnikov je presvedčený, že sľuby zástupcov spoločnosti Lockheed Martin o predvádzaní prototypu zostanú len sľubmi.
Poznamenáva, že vedúci inžinieri pracujú na vytvorení prvého termonukleárneho reaktora viac ako tucet rokov a tento proces zahŕňa povinnú výmenu skúseností. Súčasne je pre ostatných vedcov k dispozícii sľubný vývoj a vývoj. Prielom špecialistov, o ktorého podrobnostiach nikto nič nevedel, sa zdá byť veľmi prehnaný. S najväčšou pravdepodobnosťou nesleduje vedecké, ale komerčné ciele. Chcú upútať pozornosť, prilákať ďalšie finančné zdroje a ich vyhlásenia sú reklamnou kampaňou.
Evgeny Velikhov, prezident Kurchatovského inštitútu, hovoril o americkom projekte ešte ostrejšie a komentoval správy, ktoré sa objavili so slovami „Fantázia Lockheeda Martina“. Nemá informácie o skutočnom úspechu špecialistov americkej spoločnosti pri vytváraní kompaktného termonukleárneho reaktora, ktorý by bol podložený faktami. Podľa Evgenyho Velikhova nie je nikto na svete informovaný o americkom vynáleze, okrem samotnej americkej spoločnosti neboli zverejnené významné technické detaily projektu, ale vlna diskusií v médiách sa už zdvihla.
