Гигантская, 70

В тихой промышленной зоне в Англии тишину время от времени нарушает стук 72-футовой пушки. В конце бочки рождается звезда.

Big Friendly Gun (BFG) — это прототип того, что, как надеется британская компания по ядерному синтезу First Light Fusion, станет будущим производства энергии.

На видео выше показан испытательный пожар на предприятии компании. С безопасного расстояния, отделенная от него толстой бетонной стеной, команда наблюдает за потоком данных от датчиков орудия. Каждый испытательный запуск приближает мир на шаг к созданию потенциально безграничного источника чистой энергии.

Гигантская стальная пушка работает, стреляя высокоскоростным поршнем с 6,6 фунтами пороха. Ускоряя ствол, поршень, сжимая газообразный водород при движении, входит в сегмент конуса, который дробит газ до крошечной точки, прежде чем он прорвется через металлическое уплотнение. При этом снаряд выстреливается со скоростью 4,3 мили в секунду в вакуумную камеру, где он поражает мишень из термоядерного топлива, временно создавая условия, в которых ядра могут сливаться вместе.

Компания First Light Fusion сообщает, что она была введена в эксплуатацию, спроектирована и построена за 1,1 миллиона фунтов стерлингов (1,27 миллиона долларов США) в течение 10 месяцев. В мире нет ничего подобного.

Слияние атомных ядер — это тот же процесс, который питает наше Солнце, и ученые пытаются воссоздать его на Земле уже почти 100 лет, поскольку эта реакция производит больше энергии, чем ископаемое топливо, без выбросов углерода или побочных радиоактивных продуктов.

Кроме того, топливо, необходимое для реакции, которым обычно являются изотопы водорода дейтерий и тритий, можно производить искусственно. Таким образом, термоядерная энергия, если мы сможем ее использовать, будет не просто чистой, но и обильной.

Подход First Light Fusion, известный как инерционный синтез, далек от, пожалуй, самого распространенного и гораздо более сложного подхода токамака, в котором плазменный газ циркулирует с помощью гигантских магнитов. Но это работает, и генеральный директор Ник Хокер считает, что это может изменить правила игры.

«Я бы назвал токамаки ведущим подходом в области магнитного синтеза», — сказал Хокер Newsweek. «Физика довольно ясна — она очень хорошо описана».

На протяжении всех лет изучения технологии токамака основной вопрос заключался в том, как плазма теряет энергию. Ученые обнаружили, что энергия внутри плазмы имеет тенденцию просачиваться через интенсивные линии магнитного поля, участвующие в реакции, вызывая затухание реакции. Таким образом, никому не удалось добиться чистого прироста энергии — большего количества вырабатываемой энергии, чем энергии, необходимой для работы машины — с помощью токамака.

«Чистый прирост энергии был продемонстрирован с помощью инерционного синтеза, но привод, а не лазер, был подземным испытанием оружия», — сказал Хокер. «Итак, есть эмпирическое доказательство того, что с помощью инерционного синтеза можно добиться высокого прироста энергии.

«Я чувствую себя немного несправедливо, рассматривая это как критику магнитного синтеза, потому что проблемы, о которых мы знаем, возникли из-за работы, проделанной в области магнитного синтеза, и именно это позволило нам придумать подход, который их обходит».

Одной из таких проблем является явное насилие, связанное с реакциями термоядерного синтеза. Чтобы обеспечить термоядерный синтез, токамаки должны циркулировать плазму при температуре 180 миллионов градусов по Фаренгейту, в то время как нейтроны реакции термоядерного синтеза бьют по внутренним стенкам реакционной камеры.

«Это одна из главных проблем для токамаков — живучесть вакуумной камеры и то, как часто вам придется ее заменять», — сказал Хокер. «Это похоже на пластик, который вы оставили на солнце. Когда вы оставляете пластик на солнце в течение длительного времени, ультрафиолетовый свет разрушает структуру материала внутри пластика, и он разваливается у вас в руках. Нейтроны из плавление делает то же самое с конструкционной сталью, так что это небольшая проблема».

Конструкция реактора First Light Fusion призвана обойти это, защищая стенки реактора жидкостью, которая поглощает нейтроны и подвергает стальную конструкцию камеры меньшему нейтронному облучению по сравнению с токамаком.