Lockheed Martin patentierte kompakte Synthese Reaktor

Während die Welt zusieht, wie in einem Gemüsegarten Facebook , Lockheed Martin leise tritt ein Patent, verbunden mit dem Design potenziell revolutionären kompakten synthesereaktor, er ist CFR. Wenn das Projekt planmäßig zu entwickeln, das Unternehmen in der Lage, ein Prototyp-System in der Größe mit dem Container Schiff, aber in der Lage, zu nähren Klasse Flugzeugträger "Nimitz" oder 80 000 Häuser bereits im nächsten Jahr. Alles nichts, aber wie Sie wissen, Kernfusion "". So dachten 60 Jahre alt.

Ein Patent auf ein Teil des Systems confinement, oder das Gehäuse, datiert 15. Februar 2018. Rüstungsunternehmen mit Hauptsitz in Maryland, auf Anfrage, eingereicht am 3. April 2013 und der offizielle fast ein Jahr später. Wie entwickelte sich das Projekt seitdem?

Im Jahr 2014 ist das Unternehmen überhaupt überraschte die ganze Welt, die besagt, dass arbeitet an einem ähnlichen Gerät und ist verantwortlich für die fortgeschrittenen Projekte Skunk Works in Ihrem Büro in Palmdale, Kalifornien. Während Thomas McGuire, Leiter der Fusion Compac Project, sagte, das Ziel ist es, eine funktionierende Reaktor für fünf Jahre und bringen das Projekt in die Massenproduktion von zehn.

«Ich studierte es in der Graduate School des Massachusetts Institute of Technology, wo im Rahmen der Forschungen der NASA, ich Verstand, wie schnell kommen wir zum mars», sagt McGuire im Jahr 2014 in einem Interview mit der Aviation Week. «Ich begann sehen alle veröffentlichten Ideen. Vor allem ich nahm Sie und vereinen, um daraus etwas neues, das entfernen einige Probleme und ersetzt Sie mit den Vorteilen der anderen».

Wissenschaftler entwickeln Konzepte Reaktoren Synthese aus den 1920er Jahren, aber leider sind die meisten funktionellen Beispiele seien ineffektiv und groß — in der Tat, mit der Größe ein kleines Gebäude — gut und teuer, natürlich. Zum Beispiel ist der Reaktor ITER gebaut in Frankreich die Kräfte des internationalen Konsortiums, wird bereit sein, im Jahr 2021. Auf ihn investiert wurde, um insgesamt 50 Milliarden Dollar, und er wiegt etwa 23 000 Tonnen.

Alle diese Geräte natürlich, kann als experimentell, Sie schwach praktischen Zweck erfüllen, und das Problem liegt in der Begrenzung (конфайнинг) Reaktionen, die fließt in das Herz der Sonne und anderen Sternen. Im Gegensatz zu den Reaktionen Kernspaltung, wenn die Atome miteinander kollidieren, die Freigabe der Energie, die Reaktion der Synthese beinhaltet die Erwärmung von gasförmigen Brennstoffen bis zu dem Punkt, wenn Ihre Atomare Struktur gestört, unter Druck gesetzt und einige Partikel verschmelzen zu schwereren Kern.

Dieser Prozess beinhaltet die Freisetzung von einer massiven Menge an Energie, eine Million mal mehr, als bei der normalen chemischen Reaktionen, wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe, sagt McGuire. Aber dafür müssen Sie versuchen, Gas zu halten, die in der Lage extrem высокоэнергетической Plasma, über einen bestimmten Zeitraum bei einer Temperatur von hundert Millionen Grad.

Es ist in der Regel begrenzt das Potenzial von Reaktoren, auch die großen, wegen der Befürchtung, dass Sie gut zu brechen. Im Interview 2014 McGuire habe токамак, Gerät der magnetischen confinement, die von den sowjetischen Wissenschaftlern entwickelte in den 1950er Jahren, als Beispiel. Er erklärte dies damit, dass bei einem Tokamak Untergrenze des magnetischen Drucks, bei dem er sicher arbeiten.

McGuire versucht zu erklären, zumindest in der Theorie, wie CFR soll diese Probleme umgehen:

«das Problem токамаков ist, dass Sie halten können nur eine bestimmte Menge Plasma, nennen wir es Beta-Grenze», sagt McGuire. Gemessen als das Verhältnis des Drucks des Plasmas zum magnetischen Druck, Beta-Grenze normalen einem Tokamak sehr niedrig, oder etwa "5% oder so die einschränkende Druck", sagt er. Vergleicht man die Thor mit dem Bus Motorrad, fügt McGuire: «Wenn zu stark aufpumpen, zur Beschränkung der Reifen platzt, so dass für einen sicheren Betrieb nicht nähern zu nahe.»

CFR soll diese Probleme vermeiden, indem Sie grundsätzlich einen anderen Ansatz zur конфайнменту Plasmas. Anstelle der Begrenzung des Plasmas in röhrenförmigen Ringen, eine Reihe von supraleitenden Spulen erzeugt ein Magnetfeld mit einer neuen geometrie, in dem das Plasma wird im ganzen weiten Bereich der Reaktionskammer. Supraleitende Magnete in den Spulen erzeugen Magnetfeld um den äußeren Rand der Kamera. «Anstatt zu erweitern Motorrad Reifen in der Luft, bei uns wird das Rohr, das sich ausdehnt in eine solide Wand», sagt McGuire. Das System unterliegt selbstadaptiven Mechanismus der Reaktion, also je weiter expandieren wird das Plasma, desto stärker das Magnetfeld wird, schieben Sie es zurück halten. CFR, wie es erwartet wird, wird eine Beta-Grenze in der Einheit.

Wenn das System funktionieren wird, kann ich mir nicht vorstellen, wie Sie revolutioniert nicht nur die Zukunft der Kampfhandlungen, sondern auch die Natur der menschlichen Existenz. Arbeiten auf sechs Kilogramm Kraftstoff — Mischung der Isotope von Wasserstoff Tritium und Deuterium — Reaktor von Lockheed Martin in der Lage, servieren die Energie das ganze Jahr ohne Unterbrechung. Für diesen Zeitraum das Gerät in der Lage zu produzieren permanent 100 MW Energie.

Nach Angaben des Unternehmens, kann der Reaktor stark genug sein, um mit ihm gearbeitet Flugzeugträger, das Flugzeug mit der Größe der C-5 Galaxy, Strom für eine Stadt mit der Bevölkerung von 50 bis 100 000 Einwohnern die und vielleicht sogar schicken uns auf eine Reise zum mars. In jedem Fall ist der kompakte Reaktor ersetzt großes herkömmliche Kraftstoffsysteme oder Kernspaltung Reaktoren, ohne Gewicht und Masse. Dies wiederum kann eine kommerzielle Platz für weitere Systeme oder Bandbreite in Bezug auf Personal oder sachlichen Mitteln oder um eine kostengünstigere Allgemeine Form oder Design.

Im Falle der Luftfahrt-Anwendungen, inabhängig von der genauen Größe des Reaktors, kann das System Flugzeug geben unbegrenzten Radius des Fluges über den gesamten Lebenszyklus; dabei ist die Begrenzung der Forderung von der Crew wird es ein Bedürfnis nach Nahrung, Wasser und anderen Systemen der Lebenserhaltung. Drohnen mit großer Höhe Flug in der Lage zu bleiben on-the-Fly im Laufe der Monate oder sogar Jahre, ersetzt nach und nach die Gefährten und andere Kommunikations-Infrastruktur für militärische und zivile Anwendungen.

Dies könnte auch dazu führen, dass die kontinuierliche Beobachtung der weiten Bereiche, in denen allgemein die Situation schwer zu kontrollieren aus der Luft, zum Beispiel auf der riesigen weite des Pazifischen Ozeans, wobei nahezu unbegrenzt. Es wäre nützlich für die Beobachtung der Bewegungen des Gegners oder Veränderungen in Populationen von Tieren oder die Temperatur des Wassers.

Die gleichen Vorteile erhalten können terrestrischen Verkehrsträger, Fahrzeuge oder sogar Raumschiffe: niemand würde sich von praktisch unbegrenzter Energie in einem kompakten Formfaktor, um zu erobern Tyrannei der Entfernungen. Logistikketten wären nicht notwendig als ein Phänomen. Aber der größte Vorteil wird in Form von angenehmer Bonus für die Umwelt.

Der Unterschied zwischen der Reaktion der Kernspaltung und die Reaktion der Synthese im Reaktor ist, dass die neueste produziert keine gefährlichen Emissionen für die Ozonschicht, und selbst wenn das System ausfällt, führt nicht zu einer großen Umweltkatastrophe im Zusammenhang mit der Emission der Strahlung. Deuterium und Tritium Recht erfolgreich in kommerziellen Umgebungen verwendet werden und sind relativ unbedenklich in geringen Dosen. Eine kleine Menge an Kraftstoff benötigt, um das synthesereaktor, selbst reduziert das Risiko von Leckagen und Verschmutzung der großen Fläche.

Und da der Reaktor-Synthese nicht braucht gereinigten Material für Kernspaltung, es ist viel schwieriger zu benutzen als Startrampe für den Bau von Atomwaffen. Solche Reaktoren gestellt werden in Krankenhäusern, Schulen, опреснительных Anlagen, ohne Risiko für die einheimischen.

Kraftstoff wird auch viel und es ist leicht zugänglich, da das Meerwasser bietet eine nahezu unbegrenzte Quelle von Deuterium, während Tritium ist auch ganz leicht zu bekommen. Abfall ist viel weniger gefährlich, als diejenigen, die bleiben nach der Arbeit Kernreaktoren, radioaktiven Materialien bleiben im Laufe von Hunderten und nicht tausenden von Jahren.

Ein Solches System wird produzieren Wärme und leiten diese Energie für die Bewegung der Turbine produziert Strom, und das bedeutet, dass Lockheed Martin durchaus leisten könnte, den Ersatz der vorhandenen Energieträger, die Kohle, öl und nukleare Fusion. In Notfällen, Z. B. infolge einer großen Naturkatastrophe, kompakte Reaktoren, die auf Lastwagen, könnten schnell wieder die Stromversorgung ganzer Städte.

Natürlich haben wir noch nicht gesehen Synthese-Reaktor von Lockheed Martin und wissen nicht, ob er Real überhaupt. Viele Unternehmen und Organisationen haben versucht, eine funktionierende Synthese-Reaktor bereits fast hundert Jahre, aber es nie geschafft hat es bisher niemand.

Einerseits, die Tatsache der Einreichung einer Patentanmeldung der Gesellschaft nicht bedeutet, dass Sie aktiv an der Entwicklung der Technologie, die in einem Dokument. Darüber hinaus, seit der Verbreitung von Informationen im Jahr 2014, Skunk Works sehr wenig erzählt über dieses Projekt außerhalb der Gemeinschaft Plasmaphysik. Die US-Regierung behält sich das Recht vor, Patente zu klassifizieren, wenn Sie öffentlich sind, die möglicherweise eine Bedrohung für die nationale Sicherheit. Und die Tatsache, dass dieses Patent nicht so ist, ist auch Zweifel an der Reife des Projekts.

Die Erinnerung an die fünfjährige Entwicklungszeit, von dem McGuire sagte im Jahr 2014, ob es sich lohnt, uns erwarten noch ein großes Statement von Lockheed Martin in Naher Zukunft?