Британские First Light Fusion и UKAEA начнут строительство демонстрационной термоядерной установки Machine 4 в 2024 году

Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) и стартап First Light Fusion подписали соглашение о проектировании и строительстве объекта для размещения нового демонстрационной термоядерной установки “Machine 4” на территории кампуса Кулхэм в Оксфордшире.

Термоядерный синтез - это процесс, при котором два легких ядра объединяются в одно более тяжелое ядро с выделением большого количества энергии. Метод First Light использует ту же физику, которая была доказана в прошлом месяце Национальной установкой зажигания (NIF) в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в США, но "сочетает ее с уникальным подходом, который включает в себя выстрел снарядом в топливную таблетку (мишень), чтобы заставить ее сплавиться и произвести энергию".

Термоядерная установка Machine 4 не будет предназначена для выработки электроэнергии, но поможет разработать технологию, необходимую для будущих электростанций на основе инерциального термоядерного синтеза. First Light заявила, что она "будет иметь запас электрической энергии в 100 мегаджоулей и сможет запускать снаряды со скоростью 60 км в секунду. Эта скорость при попадании в цель ускорится до ок. 200 км в секунду благодаря эксклюзивной технологии усилителя First Light. Усилитель фокусирует энергию снаряда на термоядерном топливе, одновременно усиливая давление от удара для доставки к топливу и формируя волны для создания сферических имплозий". Нынешняя установка Machine 3 запускает снаряд со скоростью около 20 км в секунду.

Стартап First Light заявил, что размещение демонстрационной установки в кампусе Кулхэм позволит воспользоваться опытом UKAEA и инфраструктурой цепочки поставок.

"С заключением этого соглашения и подписанием контрактов с дизайнерами и архитекторами мы можем ускорить сроки разработки. Недавний результат, полученный на “Национальной установке зажигания” в Калифорнии, доказал то, что мы всегда знали - что инерционный термоядерный синтез работает и предлагает потенциал для более быстрого пути к коммерческому термоядерному синтезу. Это также имело значительные положительные последствия для нас в First Light. Наш подход использует ту же физику, которая сейчас доказана NIF, но сочетает ее с уникальным подходом, который позволяет достичь конкурентоспособной стоимости действительно масштабируемым способом. Мы уже доказали термоядерный синтез. Усиление - наша следующая веха. Мы уверены, что Machine 4 позволит нам достичь этого, в то время как мы продолжаем разрабатывать планы по созданию экспериментальной коммерческой термоядерной электростанции", - сказал соучредитель и генеральный директор First Light Fusion Ник Хокер.

"Мы давно сотрудничаем со стартапом First Light Fusion, который развивает свой уникальный метод термоядерного синтеза снарядов, и работали с ним над подтверждением первого результата термоядерного синтеза в 2022 году. First Light присоединяется к другим пионерам термоядерного синтеза, работающим в Кулхэме, поскольку мы продолжаем стимулировать экономический рост Великобритании и процветающую термоядерную промышленность", - отметил генеральный директор UKAEA Ян Чепмен.

Специалисты по техническому проектированию зданий Ramboll и архитекторы Scott Brownrigg были назначены на соответствующие должности. Строительство планируется начать в 2024 году, а эксплуатация начнется уже в 2027 году.

Инерционный конфайнмент - это один из двух основных экспериментальных подходов к ядерному синтезу, которые изучаются в настоящее время. Магнитный термоядерный синтез использует сильные магнитные поля для удержания горячей плазмы в защитной оболочке, такой как токамак.

В настоящее время в Кулхэме находится или планируется построить несколько установок для термоядерного синтеза. Ранее в этом месяце комитет по планированию окружного совета Южного Оксфордшира дал добро на строительство демонстрационной термоядерной установки канадской компании General Fusion на территории того же кампуса. В здании площадью 10 500 квадратных метров будет размещена термоядерная установка, которую планируется ввести в эксплуатацию в 2026 году.

Другая британская компания Tokamak Energy, занимающаяся термоядерным синтезом, намерена построить демонстрационный термоядерный аппарат к 2026 году, а прототип термоядерной установки - в "начале 2030-х годов". Строительство предполагается начать в 2024 году, хотя место строительства еще не определено окончательно. В ноябре компания сообщила, что ее нынешний объект в Оксфордшире - недалеко от кампуса UKAEA - недостаточно велик, и она рассматривает другие варианты в том же районе.

UKAEA проводит исследования в области термоядерной энергии от имени правительства Великобритании, контролируя программу термоядерного синтеза в стране, включая эксперимент MAST Upgrade (Mega Amp Spherical Tokamak), а также организуя JET - Joint European Tourus - в Кулхэме, где работают ученые со всей Европы.

UKAEA разрабатывает свой собственный проект термоядерной электростанции и планирует построить прототип, известный как STEP (сферический токамак для производства энергии) в Вест Бертоне в Ноттингемшире, который должен начать работу к 2040 году.