Dvě Britské společnosti věří jaderné fúze průlom

Dvě malé Britské společnosti věří, že jsou na pokraji průlomu, který unikala vědcům více než 60 let — dodat čisté, levné energie, využití jaderné reakce jaderné syntézy, který pohání slunce.

selhání trvalých pokusů o rozvoj fúzní energie od roku 1950 zanechalo podnik poskvrněný tvrzením, že je to bláznivá pochůzka. To však neodradilo investory od podpory vědců pracujících na zcela odlišných přístupech ve dvou soukromých laboratořích v Oxfordshire: Tokamaková energie a fúze prvního světla.

Oba si stanovili ambiciózní cíl poskytovat pracovní reaktor připraven pro komerční využití do roku 2030, 10 let dříve, než nedaleké UK pro Atomovou Energii Orgán, který řídí státem financovaného programu jaderné syntézy.

v roce 1950 postavila ukaea fúzní reaktor Zeta, který byl v té době oslavován jako britský technologický triumf nabízející neomezenou energii příliš levnou na metr. Zeta byla uzavřena v roce 1968, když nedokázala vyrobit žádnou užitečnou energii.

nedávné technické pokroky však přesvědčily investory, aby napumpovali 50 milionů liber do Tokamak Energy a dalších 25 milionů liber do First Light Fusion.

Ve stejné době, v UKAEA pracuje na nové generaci fúzních reaktorů na svém Culham Science Centre, všechny založené na „tokamak“ design, který vznikl v Sovětském Svazu v roce 1950. Toto kolo reakční nádoby drží paliva — plazma přehřáté deuteria a tritia — v místě se silnými magnety, zatímco zvyšování jeho teploty nad 100mC tak, že atomová jádra pojistku a uvolnit obrovské množství energie.

UKAEA pracuje na návrhu pro jeho příští generace, experimentálního reaktoru, známá jako Krok (Sférický Tokamak pro Výrobu Energie), pro které vláda oznámila £220m veřejné investice právě před všeobecnými volbami. Boris Johnson, předseda vlády, nadšeně o technologii během volební kampaně a zdálo se osobně zavázali k zachování co nazval Británie je „globální vedení“ v oblasti výzkumu jaderné syntézy.

„Krok reaktoru bude inovativní plán pro komerčně řízený fúzní elektrárny, nabízí realistické vyhlídky na výstavbu elektrárny, do roku 2040,“ řekl Ian Chapman, UKAEA výkonný.

ale soukromé fúzní společnosti Oxfordshire mají ambicióznější plány. Tokamak Energie, který se točil ven z UKAEA v roce 2009 a zaměstnává 80 lidí v okolí Milton, je připraven udělat další krok po zahřátí plazmy v jeho SP40 reaktor 15mC. „Jsme na kurzu 100 MC, což je teplota, při které by fúze mohla začít, do příštího března,“ řekl David Kingham, výkonný místopředseda.

Tokamak Energy cíl je ve skutečnosti generovat fúzní elektrárny do roku 2025 a obchodní závod připravena do roku 2030. „Chápeme, že vládní laboratoře musí být ve svých plánech opatrnější,“ řekl pan Kingham. „Předpokládáme, že budeme mít zařízení 150MW, které můžeme licencovat lidem, kteří jsou dobří při stavbě elektráren.“

První Světlo Fusion, točil z Oxfordské univerzity v roce 2011, je průkopníkem zcela jiný přístup. Místo omezovat reaktantů do silného magnetického pole a přehřátí nich, si klade za cíl dosáhnout extrémní podmínky požadované k zahájení syntézy tím, palba velký počet malých měděných projektilů současně v hypersonické rychlosti do malé kapsle obsahující deuterium a tritium paliva.

„Při magnetické fúze je jako pec, která je vždy na naše střela fusion je pulzní proces, který přenáší energii z každého záběru do tekuté lithium chladicí kapaliny,“ řekl Nick Hawker, První Světlo generální ředitel.

řekl, Že očekává, že prokázat, brzy v roce 2020, že systém dosahuje fusion a usilovat o svatý grál, známý jako „zisk“, což je, když reaktor produkuje více energie, než je použít k vyvolat reakce do roku 2024. První Světlo je již pracuje s inženýrské firmy Mott MacDonald na komerční reaktor design, s cílem mít fúzní elektrárny napájí mřížky na počátku 2030.

„jsem velmi podporuje soukromou fúze společností a UKAEA je odhodlána spolupracovat s nimi, pomáhat rozvíjet jejich technologie,“ řekl Pan Chapman. „Příslib fúze je tak obrovský, že v designu bude vždy místo pro inovace.“

Mezitím, UKAEA i nadále řídit zemi, je zapojení do velké mezinárodní fusion projektů. V Culhamu hostí Společný evropský Torus nebo JET, největší a nejsilnější tokamak na světě a zaměření výzkumného programu EU pro fúzi.

JET funguje od roku 1983. Vrchol přišel v roce 1997, kdy byla poháněna deuterium-tritium reakční směsi a dosáhl světový rekord pro fúzní výkon 16 mw v roce 1997, i když to bylo méně, než energie do ohřevu plazmatu.

V posledních letech, experimenty v JET assisted design a konstrukce Iter, rozsáhlé fúze stroj s reakční nádoby 10 metrů vysoké (ve srovnání s 4,3 metrů pro JET), který je postaven globální konsorcium vlády v jižní Francii.

sužuje zpoždění a překročení nákladů — současný odhad je 22 miliard dolarů-Iter má nyní začít fungovat v roce 2025. Plán vyzývá k JET provozovat nejméně do roku 2024, včetně více běhů s deuterium-tritium paliva, ale tento program bude záviset na UK post-Brexit vztah s EU a Euratom.

ačkoli nikdo přesně neví, kdy komerční fúzní energie dorazí-a v jaké formě – pan Chapman vyjádřil naprostou důvěru v její případný příchod. „Budeme mít fúzi,“ řekl, “ a Oxfordshire se bude úzce podílet na tom, aby se to stalo.”