Нобелов лауреат смята да изгради бързодействащ реактор за ядрен синтез до 2030 гoдина

Шуджи Накамура, носител на Нобелова награда в областта на физиката е най-новият участник в областта на енергетиката, който има за цел да генерира енергия чрез ядрен синтез.

Накамура, който е професор в Калифорнийския университет в Санта Барбара, основава компанията си Blue Laser Fusion през ноември 2022 година и има за цел да изгради реактор за ядрен синтез до 2030 година, съобщава Nikkei Asia.

Технологията за ядрен синтез има за цел да възпроизведе процеса, протичащ на Слънцето, за да генерира огромни количества енергия по контролиран начин. За разлика от ядреното делене, при термоядрения синтез не се образуват радиоактивни отпадъци, което го прави обещаващ източник на енергия не само за Земята, но и за захранването на космически мисии.

За да инициират „запалването“ на термоядрен синтез, изследователите трябва да загреят горивото до над 1 милион градуса по Целзий – постижение, което те са постигнали с различни методи. Основните предизвикателства обаче са свързани с поддържането на реакцията и производството на повече енергия, отколкото се изразходва по време на процеса.

Два подхода за поддържане на ядрен синтез

В стремежа си да поддържат реакция на термоядрен синтез ядрените учени прилагат два основни подхода:

Ядрените експерти използват два основни подхода в опитите си да поддържат реакцията на термоядрен синтез. Единият включва използването на магнитно задържане, при което горивото в плазмено състояние се задържа във формата на поничка с помощта на мощни магнити. Този подход доведе до разработването на реактори от типа токамак в които инвестираха много компании за рисков капитал.

Другият начин е да се използват лазери, които изстрелват лъчите си в бърза последователност. Недостатъкът на този подход обаче е, че голямото оборудване не може да изстрелва лъчи в непрекъснат режим, докато малкото оборудване не може да генерира достатъчно високи мощности, за да запали горивото, необходимо за термоядрен синтез. Именно тук Blue Laser Fusion смята, че може да направи пробив.

Ядрен синтез, захранван от сини лазери

Накамура смята, че неговата компания може да използва експертния си опит в полупроводниковите елементи, за да създаде сигурен начин за постигне на ядрен синтез и превръщането му в икономически жизнеспособна дейност. Точните подробности на подхода остават неоповестени, тъй като към момента технологията е с висящ патент.

Накамура обаче е уверен в осъществимостта на технологията и предвижда създаването на 1 гигаватов (GW) реактор в Япония или САЩ до края на това десетилетие. Преди този етап, компанията му възнамерява да построи малък експериментален реактор в Япония, като това се предвижда да се случи до края следващата година, съобщава Nikkei Asia.

За няколко месеца от създаването си Blue Laser Fusion е подала повече от 10 заявки за патенти в САЩ и други страни. Компанията също така разглежда възможността за използване на бор вместо деутерий като гориво за своите реактори за термоядрен синтез. Според твърденията на компанията, когато борът се използва като гориво, той не произвежда вредни неутрони, което го прави по-благоприятен избор.

Blue Laser Fusion си сътрудничи и с други японски компании, като Toshiba Energy Systems & Solutions – производител на турбини за атомни електроцентрали, и базираната в Токио YUKI Holdings, която предоставя услуги за обработка на метали.