У США створили термоядерний реактор, що відкриває можливості для безмежного джерела енергії.
Виявлено новий, більш ефективний і економічний метод виготовлення термоядерних реакторів, здатних забезпечити чисту та практично безмежну енергію.
У Сполучених Штатах дослідники розробили компактний термоядерний реактор (стеларатор), використовуючи магніти та компоненти, виготовлені за допомогою 3D-друку. Про це повідомляє портал IEEE Spectrum.
Науковці з Принстонської лабораторії фізики плазми створили реактор, в основному використовуючи готові елементи. В його основі лежить вакуумна камера зі скла, оточена нейлоновою оболонкою, виготовленою на 3D-принтері, яка фіксує 9920 ретельно розташованих постійних рідкоземельних магнітів. Шістнадцять мідних електромагнітних котушок обвивають цю оболонку у хрестоподібному порядку.
Завдяки унікальному розташуванню магнітів, формується потужне магнітне поле, яке направляє заряджені частинки по спіральним траєкторіям, сприяючи контролю над перегрітою плазмою. У цей момент атоми, позбавлені електронів, взаємодіють між собою, вивільняючи енергію — подібні процеси відбуваються на Сонці та інших зірках. Вчені сподіваються захопити цю енергію та перетворити її на джерело чистої, практично необмеженої електрики з нульовими викидами вуглецю.
Новий реактор PPPL -- перший стеларатор, побудований у цій урядовій лабораторії за 50 років. Це також перший у світі стеларатор, що використовує постійні магніти, а не тільки електромагніти, для надання плазмі оптимальної тривимірної форми. Пристрій коштує 640 000 доларів США і побудований менш ніж за рік, тож вигідно відрізняється від подібних проєктів, наприклад, німецького Wendelstein 7-X -- масивної машини, на будівництво якої витратили 1,1 мільярда доларів і понад 20 років.
На думку вчених з Прінстона, їхня порівняно проста установка підтверджує можливість створення стелараторів більш економічним і швидким способом. Це відкриває нові можливості для інших компаній, які зможуть випробовувати інноваційні концепції для майбутніх термоядерних електростанцій.
Цей успіх вже став джерелом натхнення для двох інших стартапів, які займаються створенням стелараторів і наразі випробовують свої інновації, беручи за приклад Принстонську лабораторію. Їхні засновники вірять, що їхні розробки можуть призвести до значного прогресу у пошуках термоядерної енергії.
В реакціях термоядерного синтезу криється джерело енергії, яке живить наше Сонце вже близько 4,6 мільярда років, проте на Землі ці реакції досі не змогли стати ефективним способом отримання енергії, незважаючи на численні зусилля, які тривають десятиліттями. Суть проблеми полягає не в можливості термоядерного синтезу. Дослідницькі лабораторії та навіть окремі фахівці демонстрували успішний синтез ядер водню, при цьому вивільняючи енергію. Однак, для того щоб отримати більше енергії, ніж витрачається на сам процес, недостатньо лише об'єднання атомів.
Фізики раніше продемонстрували, що відбувається в середині термоядерного реактора. Процес термоядерного синтезу полягає у злитті легких атомних ядер, в результаті чого формується важче ядро та вивільняється значна кількість енергії. Завдяки проведеним розрахункам науковці змогли створити вкрай детальну візуальну модель цього явища.
