Технология FLARE обещает 1000-кратное усиление энергии в термоядерном синтезе



Британская компания First Light Fusion, базирующаяся в Оксфорде, представила новый подход к термоядерному синтезу, который может обеспечить тысячекратное усиление энергии. Технология, получившая название FLARE, позиционируется как первая коммерчески жизнеспособная альтернатива доминирующим сегодня методам магнитного удержания и инерциального синтеза.

Для сравнения, текущий рекордный коэффициент усиления энергии, достигнутый на американской установке National Ignition Facility (NIF), составляет всего 4. По оценкам First Light Fusion, для коммерческой конкурентоспособности термоядерной энергетики необходим коэффициент не менее 200, а достижение показателя в 1000 позволит производить энергию по исключительно низкой цене. «Достижение тысячекратного усиления выводит нас далеко за тот порог, за которым термоядерный синтез становится экономически преобразующим», – заявил генеральный директор компании Марк Томас.

Концепция FLARE является модификацией инерциального синтеза, при котором топливо одновременно сжимается и нагревается для запуска реакции. Инновация First Light Fusion заключается в разделении этого процесса на два этапа. Сначала топливо контролируемо сжимается, а затем отдельный процесс инициирует зажигание уже сжатого топлива, что приводит к выделению огромного избытка энергии. Этот метод известен как «быстрое зажигание».

Технологический процесс основан на трех элементах: инновационной конструкции мишени, использовании импульсной мощности для сжатия топлива и проведении реакции в реакторе с жидким литием. Вместо дорогостоящих и менее эффективных мощных лазеров FLARE применяет импульсную энергетику для сжатия топлива в цилиндрических мишенях. Это снижает потери и улучшает удержание плазмы. Зажигание затем инициируется вспомогательным источником – например, короткоимпульсным лазером. Реактор с жидким литием решает сразу несколько задач: поглощает нейтроны, воспроизводит дефицитный тритий, отводит тепло и защищает стенки реактора без сложных конструкций.

Компания уже имеет значительный опыт в проектировании мишеней и технологиях импульсной энергетики – в 2022 году First Light Fusion первой в мире продемонстрировала термоядерный синтез, вызванный механическим ударом высокоскоростного снаряда. В планах компании – дальнейшая проверка всех компонентов системы на существующих экспериментальных установках и расширение сотрудничества с международными партнерами. Конечная цель – строительство демонстрационного реактора к середине 2030-х годов. Ориентировочная стоимость проекта оценивается в 100–200 миллионов долларов, что является относительно скромной суммой для этой отрасли.

Перспектива