Физиците за първи път успяха да получат тритий в реактор за термоядрен синтез

В резултат на многоетапно 55-часово облъчване на литиева обвивка с неутронни потоци екип от специалисти на британската компания Astral Systems и Бристолския университет успя да произведе тритий в собствения си реактор за термоядрен синтез. Този пробив решава едно от най-големите предизвикателства в областта на термоядрената енергетика – осигуряването на непрекъсната доставка на гориво – и посочва пътя към голямото инженерно предизвикателство да се произведе повече тритий, отколкото консумира термоядреният реактор.

Според Талмън Файърстоун, главен изпълнителен директор и съосновател на Astral Systems, недостигът на тритий е огромна пречка за постигане на контролиран термоядрен синтез. Тритият е радиоактивен изотоп на водорода, който е необходима суровина за повечето съвременни проекти за термоядрен синтез. Въпреки това, поради малкия си период на полуразпад, „тритий почти липсва в природата, така че трябва да се произвежда изкуствено за проектите за термоядрения синтез“, пише Atomic Energy. Към 2003 г. световните запаси от тритий възлизат на едва 18 kg. Според предварителните оценки за стартирането на реактора на ITER може да са необходими поне 3 kg.

Проектът на Astral Systems и Бристолския университет има за цел да намери жизнеспособни и подобрени технологии за производство на тритий.

„Прилагайки технологията на многоетапния синтез, ние станахме първата частна компания, която използва реакторите като източник на неутрони за производство на гориво за термоядрен синтез“, се казва в съобщението за пресата на компанията.

Съвместен екип от учени успешно произведе и регистрира в реално време производството на тритий с помощта на термоядрен реактор от експериментално литиево размножително покритие. Успехът беше постигнат по време на 55-часова кампания за облъчване, която се проведе в продължение на цяла седмица през март тази година.

Системата на Astal Systems провежда паралелно две различни термоядрени реакции, както в плазма, така и в твърдотелна решетка. Разработчиците наричат новата конструкция на реактора многофазен синтез. За четвърт век те вече са доказали, че е възможно да се увеличи общата скорост на термоядрения синтез с повече от един порядък. Това се постига чрез подобряване на архитектурата на реактора TRL 9, като се използват патентовани методи за въвеждане на термоядреното гориво. Използвайки термоядрен синтез с решетъчно ограничаване, реакторът увеличава плътността на твърдото гориво 400 милиона пъти в сравнение с плазмата.

Освен това, благодарение на електронно защитената среда вътре в ядрото, енергията, необходима за преодоляване на Кулоновата бариера между частиците, намалява. Вследствие на това температурите, необходими за предизвикване на термоядрен синтез, се намаляват с няколко милиона градуса по Целзий, което позволява значително увеличаване на производителността при запазване на значително по-компактни размери.