Zap Energy: Прорыв в термоядерном синтезе

Компания Zap Energy представила свое новейшее устройство для термоядерного синтеза, продолжая свой путь к коммерциализации этой технологии. Стартап активно участвует в гонке с другими компаниями, стремящимися запустить электростанции на основе термоядерного синтеза уже к началу 2030-х годов.

Устройство Fuze-3 от Zap Energy успешно демонстрирует импульсы плазмы, результаты этих экспериментов станут основой для будущих демонстрационных установок компании. В ходе испытаний Fuze-3 удалось сжать плазму — состояние вещества, состоящее из заряженных частиц — до давления более 1.6 гигапаскаля и нагреть ее до температуры свыше 11.7 миллиона градусов Цельсия.

Эти показатели давления являются рекордными для метода термоядерного синтеза, который использует Zap, — так называемого Z-пинча со стабилизацией потоком. В реакторе Zap электроды пропускают электрический ток через плазму, что способствует генерации магнитного поля. Если поле достаточно сильное, оно нагревает и сжимает плазму до точки, где частицы начинают сливаться.

Полученные данные важны для Zap в достижении цели коммерческого термоядерного синтеза. Важно отметить, что эти результаты не являются прямым сравнением с показателями других стартапов, поскольку они используют отличные подходы.

Достижение плазмы с высоким давлением является ключевым для любых будущих термоядерных электростанций. Для генерации большего количества энергии, чем потребляется, реакции термоядерного синтеза должны обеспечивать так называемый тройной продукт — показатель, описывающий температуру, давление и продолжительность существования плазмы в реакторе. Другими словами, плазма должна быть достаточно горячей, плотной и существовать достаточно долго, чтобы обеспечить выработку энергии.

По собственным расчетам Zap, компании необходимо увеличить давление плазмы как минимум в десять раз для достижения научного порога самообеспечения — этапа, достигнутого лишь одним другим термоядерным экспериментом. Компания отмечает, что приближается к ключевой третьей вехе, предложенной Бобом Мамгардом, соучредителем и генеральным директором Commonwealth Fusion Systems, конкурента Zap.

Zap смогла побить рекорд давления плазмы, усовершенствовав конструкцию реактора, добавив третий электрод. Предыдущие конструкции с двумя электродами обеспечивали достаточный нагрев плазмы, но не позволяли достичь желаемых показателей давления.

Компания не раскрыла деталей новой конструкции, отвечая на вопросы. Однако представитель Zap, Энди Фриборн, сообщил, что новая конструкция позволяет использовать два банка питания, что дает больший контроль над изменениями плазмы внутри реактора.

«Сама плазменная камера внешне почти не изменилась, но работает она совершенно иначе, так как используются два импульса питания вместо одного», — пояснил Фриборн.

Zap Energy разрабатывает новое поколение устройств Fuze, которое, по их словам, будет запущено уже этой зимой.