Бъдещето е вече тук: 17-годишен гений сглоби реактор за термоядрен синтез в университетска лаборатория

През месец юни миниатюрната инсталация успя да генерира плазма.

17-годишният студент Чезаре Менкарини от Sixth Form College в Кардиф проектира и сглоби малък термоядрен реактор като част от последния си проект в рамките на обучението си за ниво А. Неговата научна работа бе представена на Фестивала на науката в Кеймбридж и предизвика огромен интерес както от страна на експертите, така и от страна на обществеността.

Проектирането и конструирането на съоръжението за генериране на неутрони е отнело на Менкарини 18 месеца. Според младия учен изобретението му е трябвало да създаде необходимите условия за ядрен синтез. Поради ограниченията на училищната лаборатория обаче било невъзможно да се постигне налягане, сравнимо с това, което се създава във вътрешността на Слънцето под въздействието на гравитацията. Затова Чезаре е използвал високо напрежение, за да нагрее атомите до необходимата температура.

Пътят към осъществяването на проекта не е гладък. Първоначално ръководството на колежа изразява загриженост относно безопасността на експеримента. Менкарини трябвало да работи усилено, за да убеди преподавателите в надеждността на идеята си.

„Първоначално колежът се притесняваше, че този проект, който използвах и за моя EPQ, може да бъде опасен. Ние обаче направихме пълна оценка на риска и персоналът ни подкрепи“, казва младият физик.

Това постижение не само му донесе най-високата оценка при оценяването му на ниво А, но и му отвори вратата към света на голямата наука.

Директорът на колежа д-р Джулиан Дейвис определи работата на Чезаре като „изключителна“ и „изключително вълнуваща“. Той подчерта, че е важно да се дава възможност на студентите да работят по проекти, които ги интересуват, в допълнение към подготовката за изпитите.

„Искаме да ги научим да бъдат смели, да поемат рискове и да разработват проекти, които се прилагат в реалните житейски ситуации“, отбеляза Дейвис.

Реакторът на Менкарини произведе плазма преди два месеца, през юни. Техническите детайли на централата са впечатляващо сложни. Системата се задвижва от предвакуумната помпа Leybold Trivac E2, която може да генерира налягане с максимална стойност 8E-3 torr. Менкарини планира в бъдеще да използва и турбомолекулярната помпа Pfeiffer TPH062 за по-добър термоядрен синтез.

Мрежата на реактора е свързана с високоволтов проход с напрежение 30 kV, свързан с 5kV захранване на Unilab. Това позволява инсталацията да бъде активирана в училищни условия, тъй като изходният ток е ограничен до 2 mA. По време на експериментите Менкарини тества две различни конфигурации на мрежата.

Чезаре Менкарини, който е родом от Италия, изучава математика, химия и физика. Сега планира да се специализира в областта на инженерните науки, но преди това се надява да работи в Центъра за интерфейси и анализи към Бристолския университет.

Постижението на Менкарини не само демонстрира изключителните му способности, но и открива нови хоризонти в областта на ядрената физика и енергия. Д-р Дейвис е убеден, че Чезаре ще окаже значително влияние върху енергийната индустрия в бъдеще. Този проект е вдъхновяващ пример за това как младите таланти могат да допринесат за решаването на глобалните предизвикателства в областта на енергетиката и климата.