המעבדה האמריקאית Skunk Works בשנת 2024 מתכוננת להציג גרסה סדרתית של כור תרמו -גרעיני, שתאורטית יכולה לשנות את פני כל האנרגיה המודרנית בעולם. דווח כי כור ההיתוך החדש בגודל משאית בגודל 100 מגה-ואט יהיה שימושי הן בכוכב הלכת שלנו והן בחלל. חברת לוקהיד מרטין האמריקאית חשפה לאחרונה את פרטי פרויקט ה- T4 החדש שלה לפיתוח כור היתוך חזק וקומפקטי CFR (המכונה כור היתוך קומפקטי). נמסר כי טכנולוגיה פורצת דרך זו נוצרת במעבדת Skunk Works, המתמחה בפיתוחים צבאיים סודיים. לכן, אין זה מפתיע שלא ידוע דבר על הפרויקט במשך זמן כה רב.
רק בשנת 2013, החברה פתחה את מעטה הסודיות על פרויקט ה- T4 שלה, וסיפרה על קיומה. כעת הציבור נודע לחלק מהפרטים הנוגעים למערכת האנרגיה החדשה. לוקהיד מרטין מבטיחה כי אב הטיפוס המוגמר של הכור החדש ייוצר על ידם בעוד 5 שנים, ודגימות הייצור הראשונות יתחילו לפעול בעוד עשור. דווח כי בניגוד לאבות -טיפוס מודרניים של כורי היתוך, כור ה- CFR יהיה חזק פי 20 וקומפקטי פי 10.
חברת לוקהיד מרטין התנסתה בטכנולוגיה גרעינית בדלתיים סגורות במשך 60 השנים האחרונות, אך כעת החליטה לפרסם אותן בכדי למשוך שותפים ציבוריים ופרטיים. ראוי לציין שמומחים מקשרים את ה"תחביב "הזה של אחד הספקים הגדולים של הפנטגון לאנרגיה חלופית עם העובדה שארצות הברית עוסקת בצמצום ההוצאות הצבאיות.
נכון להיום, תאגיד לוקהיד מרטין היא אחת החברות הגדולות בעולם המתמחה בייצור מגוון ציוד צבאי וחלל. החברה מעסיקה למעלה מ -113 אלף עובדים, ומכירותיה בשנת 2013 בלבד נאמדו בכ -45.4 מיליארד דולר. מאז אמצע שנות האלפיים, לוקהיד מרטין עובדת על פיתוח החללית הניתנת לשימוש חוזר באוריון, שתוביל אנשים ומטענים ל- ISS, לירח, ואולי לכוכב הלכת האדום בעתיד.
ציוד חללית בהתקנה תרמו -גרעינית קומפקטית הוא רעיון מפתה למדי. יחד עם זאת, הכורים הגרעיניים המודרניים יקרים למדי וגודלם. לדוגמה, הפרויקט המפורסם ביותר בתחום זה, פרויקט המחקר והפיתוח של ITER, בעל קיבולת משוערת של 500 מגה -וואט, עולה כ -50 מיליארד דולר. יחד עם זאת, גובהה הוא יותר מ -30 מטרים ולאחר השלמת הבנייה היא תשקל 23,000 טון. במקביל, ניתן להעביר את הכור הסדרתי של תאגיד לוקהיד מרטין בכביש.
עד כה, רוב העיצובים של כורי היתוך מבוססים על עקרונות טוקמאק, שפותח על ידי פיזיקאים סובייטים בשנות החמישים. בכורים מסוג זה טבעת הפלזמה מוחזקת יחד על ידי שדה מגנטי רב עוצמה הנוצר על ידי מגנטים מוליכי -על. קבוצת מגנטים נוספת אחראית על גרימת זרם בתוך הפלזמה עצמה ושמירה על תגובה תרמו -גרעינית. הבעיה עם טוקומקים היא שהם אינם מייצרים הרבה יותר אנרגיה ממה שמוציאים על הפעלת המגנטים בהם משתמשים, הרווחיות שלהם נוטה לאפס.
בכור CFR המוצע על ידי לוקהיד מרטין, הפלזמה כלולה באמצעות צורה גיאומטרית מיוחדת בכל נפח תא הכור. מגנטים מוליכי -על משמשים גם ב- CFR, אך הם יוצרים שדה מגנטי מסביב לקצה החיצוני של החדר, כך שאין צורך למקם את קווי השדה המגנטי ביחס לפלזמה במדויק מספיק, ומגנטים אלה עצמם נמצאים מחוץ לגבולות הליבה. זה מגדיל את נפח הפלזמה (ומכאן תפוקת האנרגיה). וככל שהפלזמה מנסה לצאת יותר, כך השדה המגנטי מנסה להחזיר אותו.
דווח כי הכור צריך לשלב את הפתרונות הטובים ביותר שנוצרו לפרויקטים שונים של כורי היתוך. לדוגמה, בקצות ליבת הכור הגלילי ישנן מראות מגנטיות מיוחדות שיכולות לשקף חלק ניכר מחלקיקי הפלזמה. בנוסף נוצרה מערכת מחזור הדומה לזו המשמשת בכור הטייס של פוליוול. מערכת זו, באמצעות שדה מגנטי, לוכדת אלקטרונים ויוצרת אזורים אליהם ממהרים יונים חיוביים. כאן הם מתנגשים זה בזה ושומרים על תהליך רציף של תגובה תרמו -גרעינית. כל זה מגביר משמעותית את יעילות הכור.
סכמטי פשוט של הכור Skunk Works
כדלק בכור מלוקהיד מרטין, מתוכנן להשתמש בטריטיום ודוטריום, הממוקמים בליבת הכור בצורה של גז. במהלך תגובת ההיתוך התרמו-גרעינית נוצר הליום -4 ושחרור אלקטרונים האחראים לחימום קירות הכור. יתר על כן, התוכנית המסורתית של צינורות אדים ומחליפי חום נכנסת לפעולה.
נכון לעכשיו, הפרויקט של התאגיד האמריקאי לחלל נמצא בשלב העבודה על יצירת אב טיפוס, ואב טיפוס מן המניין אמור להיות מוכן בעוד 5 שנים. מהנדס האווירונאוטיקה של לוקהיד מרטין תומאס מקגווייר אמר שאב טיפוס עובד יצטרך להוכיח את עבודות התכנון המוצעות. בין היתר, עליו להבטיח את הצתה של הפלזמה ושמירה על תהליך התגובה התרמו -גרעינית למשך 10 שניות. עוד 5 שנים לאחר יצירת אב טיפוס עובד, כלומר עד שנת 2024, מהנדסים אמריקאים מצפים לייצר את הסדרה הראשונה של כורים תרמו -גרעיניים CFR שניתן להשתמש בהם בתעשייה.
נמסר כי לכורים מהסדרה המוקדמת יהיו ממדים קטנים כך שניתן יהיה להציב אותם במיכלים ניידים בגודל 7x13 מטר. עם ממדים כאלה, שהם די צנועים לכורי היתוך, הם יוכלו לייצר כמות שיא של אנרגיה: כ -100 מגה -וואט. בהתחשב בפרמטרים של הסדרה הראשונה של כורי CFR, לא קשה להבין שהפנטגון מעוניין לעבוד בכיוון זה. צבא ארה ב זקוק למקורות אנרגיה קומפקטיים וחזקים מאוד כדי לפתח ולשפר נשק לייזר ומיקרוגל מתקדמים.
יחד עם זאת, בשוק האזרחי כורי היתוך מסוגלים מסוגלים לחולל מהפכה של ממש. כור היתוך קומפקטי ובטוח בעל הספק דומה יוכל לספק אנרגיה ל -80 אלף בתים. יחד עם זאת, יהיה קל מאוד לשלב אותו ברשתות חשמל מודרניות (בניגוד למקורות אנרגיה כגון פאנלים סולאריים וטורבינות רוח). בנוסף לכל האמור לעיל, CFR היא תחנת כוח כמעט אידיאלית לחלליות מבטיחות. בעזרת מנועים חדשים המבוססים על CFR, חלליות מאוישות יוכלו להגיע למאדים הרבה יותר מהר.
מדענים רוסים אינם מאמינים בפריצת הדרך של חברת לוקהיד מרטין
בנוסף ללוקהיד מרטין, צוות מדענים מפרויקט בינלאומי תחת הקיצור ITER / ITER - כור ניסוי תרמו -גרעיני בינלאומי עוסק כיום באופן פעיל במחקר בתחום ההיתוך התרמו -גרעיני.תוצאות הפעילות שלהן רחוקות כרגע מההצלחות המוצהרות שעשו התאגיד האווירי. מסיבה זו, אמיתות המידע שפרסם לוקהיד מרטין מוטלת בספק, וכבר עוררה מחלוקות רבות בקהילה המדעית. מדענים רוסים לא באמת מאמינים לחומרים שפורסמו.
לדוגמה, ראש סוכנות ITER הרוסית, אנטולי קרסילניקוב, הצהיר בפומבי כי פריצת הדרך המדעית שהודיעו מומחי לוקהיד מרטין היא למעשה מילים ריקות שאין להן קשר לחיים האמיתיים. העובדה שארצות הברית מתכוננת להתחיל ביצירת אב טיפוס של כור תרמו -גרעיני בעל הממדים המוצהרים נראית בעיני מר קרסילניקוב כיחסי ציבור רגילים. לדברי אנטולי קרסילניקוב, המדע בשלב ההתפתחות הנוכחי אינו מסוגל לתכנן כור תרמו -גרעיני בטוח ומתפקד במלואו בגודל כה קטן.
כטיעון, הוא ציין את העובדה שהיום פיסיקאים גרעיניים מכובדים מארצות הברית, סין, מדינות האיחוד האירופי, רוסיה, יפן, הודו ודרום קוריאה עובדים על הפרויקט הבינלאומי ITER, אך אפילו מיטב המוחות של המדע המודרני, שחוברו יחד, מקווה לקבל את הפלזמה הראשונה מ- ITER במקרה הטוב עד שנת 2023. יחד עם זאת, אפילו לא מדברים על קומפקטיות של אב הטיפוס של הכור.
מטבע הדברים, בעתיד תתברר האפשרות לפתח מפעל בגודל קטן, אך זה לא יקרה בשנים הקרובות. ואילו לוקהיד מרטין אומרת שהיא תוכל להציג מודל אמיתי של הכור בעוד שנה. וכמובן, קשה להאמין זאת, בהתחשב בכך שמהנדסי החברה עובדים על פרויקט ברמה זו במנותק ממדענים אחרים. אנטולי קרסילניקוב בטוח שההבטחות של נציגי לוקהיד מרטין להראות אב טיפוס יישארו הבטחות בלבד.
הוא מציין כי מהנדסים מובילים עובדים על יצירת הכור התרמו -גרעיני הראשון כבר יותר מעשר שנים, ותהליך זה כרוך בחילופי ניסיון חובה. במקביל, התפתחויות והתפתחויות מבטיחות הופכות לרשות מדענים אחרים. נראה כי פריצת המומחים, שפרטיהם איש לא ידע דבר עליהם, מוגזמת מאוד. סביר להניח שזה לא רודף אחר מטרות מדעיות, אלא מטרות מסחריות. הם רוצים למשוך תשומת לב, למשוך משאבים כספיים נוספים, וההצהרות שלהם הן קמפיין פרסומי.
יבגני וליקוב, נשיא מכון קורצ'טוב, דיבר על הפרויקט האמריקאי בצורה חריפה עוד יותר, והגיב על החדשות שהופיעו במילים "הפנטזיה של לוקהיד מרטין". אין לו מידע על הצלחה של ממש ביצירת כור תרמו -גרעיני קומפקטי על ידי מומחי התאגיד האמריקאי, שיתמכו בעובדות. לדברי יבגני וליקוב, אף אחד בעולם לא נודע על ההמצאה האמריקאית, למעט החברה האמריקאית עצמה, פרטים טכניים משמעותיים של הפרויקט לא נחשפו, אך גל הדיון בתקשורת כבר עלה.
