2024 yılında Amerikan laboratuvarı Skunk Works, teorik olarak dünyadaki tüm modern enerjinin yüzünü değiştirebilecek bir termonükleer reaktörün seri versiyonunu sunmaya hazırlanıyor. Yeni 100 MW'lık kamyon büyüklüğündeki füzyon reaktörünün hem gezegenimizde hem de uzayda faydalı olacağı bildiriliyor. Amerikan şirketi Lockheed Martin, yakın zamanda, güçlü ve kompakt bir füzyon reaktörü CFR (Kompakt füzyon reaktörü olarak adlandırılan) geliştirmek için yeni T4 projesinin ayrıntılarını açıkladı. Bu çığır açan teknolojinin, gizli askeri gelişmelerde uzmanlaşmış Skunk Works laboratuvarında oluşturulduğu bildiriliyor. Bu nedenle, proje hakkında bu kadar uzun süredir hiçbir şeyin bilinmemesi şaşırtıcı değil.
Sadece 2013 yılında şirket, T4 projesi üzerinde gizlilik perdesini açarak varlığını anlattı. Artık halk, yeni enerji sistemiyle ilgili bazı ayrıntılardan haberdar oldu. Lockheed Martin, yeni reaktörün bitmiş prototipinin kendileri tarafından 5 yıl içinde üretileceğini ve ilk üretim örneklerinin on yıl içinde çalışmaya başlayacağını vaat ediyor. Füzyon reaktörlerinin modern prototiplerinden farklı olarak, CFR reaktörünün 20 kat daha güçlü ve 10 kat daha kompakt olacağı bildiriliyor.
Lockheed Martin Corp., son 60 yıldır kapalı kapılar ardında nükleer teknolojiyi denedi, ancak şimdi kamu ve özel ortakları çekmek için bunları tanıtmaya karar verdi. Uzmanların, Pentagon'un en büyük tedarikçilerinden birinin bu "hobisini", ABD'nin askeri harcamaları azaltmakla meşgul olduğu gerçeğiyle alternatif enerji ile ilişkilendirdiğini belirtmekte fayda var.
Şu anda Lockheed Martin Corporation, çeşitli askeri ve havacılık ekipmanlarının üretiminde uzmanlaşmış, dünyanın en büyük şirketlerinden biridir. Şirketin 113 binden fazla çalışanı var ve sadece 2013'teki satışlarının 45,4 milyar dolar olduğu tahmin ediliyor. 2000'lerin ortalarından bu yana Lockheed Martin, insanları ve kargoları ISS'ye, Ay'a ve muhtemelen gelecekte Kızıl Gezegene taşıyacak olan Orion yeniden kullanılabilir uzay aracının geliştirilmesi üzerinde çalışıyor.
Bir uzay aracını kompakt bir termonükleer kurulumla donatmak oldukça cazip bir fikir. Aynı zamanda, modern nükleer reaktörler oldukça pahalı ve hacimlidir. Örneğin, bu alandaki en ünlü proje olan ITER araştırma ve geliştirme projesi, tahmini 500 MW kapasiteli, yaklaşık 50 milyar dolara mal oluyor. Aynı zamanda yüksekliği 30 metreden fazla ve inşaatın tamamlanmasının ardından 23.000 ton ağırlığında olacak. Aynı zamanda, Lockheed Martin şirketinin seri reaktörü karayoluyla taşınabilir.
Şimdiye kadar, füzyon reaktörlerinin tasarımlarının çoğu, 1950'lerde Sovyet fizikçileri tarafından geliştirilen bir tokamak ilkelerine dayanmaktadır. Bu tip reaktörlerde, plazma halkası süper iletken mıknatıslar tarafından üretilen güçlü bir manyetik alan tarafından bir arada tutulur. Başka bir mıknatıs seti, plazmanın içinde akımı indüklemekten ve bir termonükleer reaksiyonu sürdürmekten sorumludur. Tokomaklarla ilgili sorun, kullanılan mıknatıslara güç sağlamak için harcanan enerjiden çok daha fazlasını üretmemeleridir, karlılıkları sıfır olma eğilimindedir.
Lockheed Martin tarafından önerilen CFR reaktöründe, plazma, reaktör odasının tüm hacmi boyunca özel bir geometrik şekil vasıtasıyla muhafaza edilir. Süper iletken mıknatıslar da CFR'de kullanılır, ancak odanın dış kenarı etrafında bir manyetik alan oluştururlar, bu nedenle manyetik alan çizgilerini plazmaya göre yeterince doğru bir şekilde konumlandırmaya gerek yoktur ve bu mıknatısların kendileri sınırların dışındadır. çekirdek. Bu, plazmanın hacmini arttırır (dolayısıyla enerji çıkışı). Plazma ne kadar çok dışarı çıkmaya çalışırsa, manyetik alan da o kadar çok onu geri getirmeye çalışır.
Reaktörün, füzyon reaktörlerinin farklı projeleri için oluşturulmuş en iyi çözümleri birleştirmesi gerektiği bildiriliyor. Örneğin, silindirik bir reaktör çekirdeğinin uçlarında, plazma parçacıklarının önemli bir bölümünü yansıtabilen özel manyetik aynalar bulunur. Ek olarak, Polywell pilot reaktöründe kullanılana benzer bir devridaim sistemi oluşturuldu. Manyetik alan kullanan bu sistem elektronları yakalar ve pozitif iyonların hücum ettiği bölgeler oluşturur. Burada birbirleriyle çarpışırlar ve sürekli bir termonükleer reaksiyon sürecini sürdürürler. Bütün bunlar reaktörün verimliliğini önemli ölçüde artırır.
Skunk Works reaktörünün basitleştirilmiş şeması
Lockheed Martin'den reaktörde yakıt olarak, reaktör çekirdeğine gaz şeklinde yerleştirilen trityum ve döteryum kullanılması planlanmaktadır. Termonükleer füzyon reaksiyonu sırasında, helyum-4 oluşur ve reaktörün duvarlarını ısıtmaktan sorumlu olan elektronlar serbest bırakılır. Ayrıca, geleneksel buhar boruları ve ısı eşanjörleri şeması devreye girer.
Şu anda, Amerikan havacılık şirketinin projesi, bir prototip oluşturma üzerinde çalışma aşamasındadır ve tam teşekküllü bir prototip 5 yıl içinde hazır olmalıdır. Lockheed Martin havacılık mühendisi Thomas McGwire, çalışan bir prototipin önerilen tasarım çalışmalarını kanıtlaması gerektiğini söyledi. Diğer şeylerin yanı sıra, plazmanın tutuşmasını ve termonükleer reaksiyon sürecinin 10 saniye boyunca sürdürülmesini sağlamalıdır. Çalışan bir prototipin oluşturulmasından 5 yıl sonra, yani 2024 yılına kadar Amerikalı mühendisler, endüstride kullanılabilecek ilk CFR termonükleer reaktör serisini üretmeyi bekliyorlar.
Erken seri reaktörlerin 7x13 metrelik taşınabilir konteynerlere yerleştirilebilmesi için küçük boyutlara sahip olacağı bildiriliyor. Füzyon reaktörleri için oldukça mütevazı olan bu boyutlarla rekor miktarda enerji üretebilecekler: yaklaşık 100 MW. İlk CFR reaktör serisinin parametreleri göz önüne alındığında, Pentagon'un bu yönde çalışmakla ilgilendiğini anlamak zor değil. ABD ordusunun gelişmiş lazer ve mikrodalga silahları geliştirmek ve iyileştirmek için kompakt ve çok güçlü enerji kaynaklarına ihtiyacı var.
Aynı zamanda, sivil piyasada, bu tür füzyon reaktörleri gerçek bir devrim gerçekleştirebilir. Benzer güce sahip kompakt ve güvenli bir füzyon reaktörü 80 bin eve enerji sağlayabilecek. Aynı zamanda, modern elektrik şebekelerine (güneş panelleri ve rüzgar türbinleri gibi enerji kaynaklarının aksine) entegre etmek çok kolay olacaktır. Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, CFR gelecek vaat eden uzay araçları için neredeyse ideal bir enerji santralidir. CFR'ye dayalı yeni motorların yardımıyla insanlı uzay araçları Mars'a çok daha hızlı ulaşabilecek.
Rus bilim adamları, Lockheed Martin şirketinin atılımına inanmıyor
Lockheed Martin'e ek olarak, ITER / ITER - Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör kısaltması altında uluslararası bir projeden bilim adamlarından oluşan bir ekip, şu anda termonükleer füzyon alanında araştırmalarla aktif olarak ilgilenmektedir. Faaliyetlerinin sonuçları şu anda havacılık şirketi tarafından ilan edilen başarılardan çok uzak. Bu nedenle Lockheed Martin tarafından yayınlanan bilgilerin doğruluğu sorgulanmakta ve bilim camiasında şimdiden birçok tartışmaya neden olmuştur. Rus bilim adamları yayınlanan materyallere gerçekten inanmıyorlar.
Örneğin, Rus ITER ajansının başkanı Anatoly Krasilnikov, Lockheed Martin uzmanları tarafından açıklanan bilimsel atılımın aslında gerçek hayatla hiçbir ilgisi olmayan boş sözler olduğunu kamuoyuna açıkladı. Amerika Birleşik Devletleri'nin beyan edilen boyutlarda bir termonükleer reaktör prototipi oluşturmaya başlaması, Bay Krasilnikov'a sıradan bir PR olarak görünüyor. Anatoly Krasilnikov'a göre, geliştirmenin şu andaki aşamasında bilim, bu kadar küçük boyutta güvenli ve tam olarak işleyen bir termonükleer reaktör tasarlayamıyor.
Bir argüman olarak, bugün ABD, Çin, AB ülkeleri, Rusya, Japonya, Hindistan ve Güney Kore'den onurlu nükleer fizikçilerin ITER uluslararası projesi üzerinde çalıştıklarını, ancak modern bilimin en iyi beyinlerini bile bir araya getirdiğini belirtti., en iyi durumda 2023 yılına kadar ITER'den ilk plazmayı almayı umuyoruz. Aynı zamanda, reaktörün prototipinin herhangi bir kompaktlığından söz bile edilmiyor.
Doğal olarak, gelecekte küçük ölçekli bir tesis geliştirme olasılığı ortaya çıkacak, ancak bu önümüzdeki birkaç yıl içinde olmayacak. Lockheed Martin ise bir yıl içinde reaktörün gerçek bir modelini gösterebileceğini söylüyor. Ve elbette, şirketin mühendislerinin diğer bilim adamlarından ayrı olarak bu düzeyde bir proje üzerinde çalıştıkları göz önüne alındığında, buna inanmak zor. Anatoly Krasilnikov, Lockheed Martin temsilcilerinin bir prototip gösterme vaatlerinin sadece söz olarak kalacağından emin.
Önde gelen mühendislerin bir düzineden fazla yıldır ilk termonükleer reaktörün yaratılması üzerinde çalıştığını ve bu sürecin zorunlu bir deneyim alışverişini gerektirdiğini belirtiyor. Aynı zamanda umut verici gelişmeler ve gelişmeler diğer bilim adamlarının da kullanımına açılmaktadır. Ayrıntıları hakkında kimsenin bir şey bilmediği uzmanların atılımı çok abartılı görünüyor. Büyük olasılıkla, bilimsel hedefler peşinde değil, ticari hedefler peşinde. Dikkat çekmek, ek finansal kaynaklar çekmek istiyorlar ve açıklamaları bir reklam kampanyası.
Kurchatov Enstitüsü başkanı Evgeny Velikhov, Amerikan projesi hakkında daha da keskin bir şekilde konuştu ve “Lockheed Martin'in fantezisi” sözleriyle ortaya çıkan haberlere yorum yaptı. Amerikan şirketinin uzmanları tarafından gerçeklerle desteklenecek kompakt bir termonükleer reaktörün yaratılmasında gerçek bir başarı hakkında bilgisi yok. Evgeny Velikhov'a göre, Amerikan şirketinin kendisi dışında dünyada hiç kimsenin Amerikan icadı hakkında bilgisi yok, projenin önemli teknik detayları açıklanmadı, ancak medyada tartışma dalgası çoktan yükseldi.
