Amerikāņu laboratorija Skunk Works 2024. gadā gatavojas prezentēt sērijveida kodolreaktora versiju, kas teorētiski varētu izmainīt visas mūsdienu enerģijas pasauli. Tiek ziņots, ka jaunais 100 MW kravas automašīnas izmēra kodolsintēzes reaktors būs noderīgs gan uz mūsu planētas, gan kosmosā. Amerikāņu kompānija Lockheed Martin nesen atklāja detaļas par savu jauno T4 projektu, lai izstrādātu jaudīgu un kompaktu kodolsintēzes reaktoru CFR (dublēts kā kompaktais kodolsintēzes reaktors). Tiek ziņots, ka šī izrāviena tehnoloģija tiek radīta laboratorijā Skunk Works, kas specializējas slepenās militārās attīstības jomā. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka tik ilgi nekas nebija zināms par projektu.
Tikai 2013. gadā uzņēmums pavēra slepenības plīvuru pār savu T4 projektu, stāstot par tā esamību. Tagad sabiedrība ir uzzinājusi dažas detaļas par jauno energosistēmu. Lockheed Martin sola, ka gatavo reaktora prototipu viņi ražos pēc 5 gadiem, un pirmie ražošanas paraugi sāks darboties pēc desmit gadiem. Tiek ziņots, ka atšķirībā no mūsdienu kodolsintēzes reaktoru prototipiem CFR reaktors būs 20 reizes jaudīgāks un 10 reizes kompaktāks.
Uzņēmums Lockheed Martin Corp. pēdējos 60 gadus ir eksperimentējis ar kodoltehnoloģijām aiz slēgtām durvīm, bet tagad nolēmis tās publiskot, lai piesaistītu valsts un privātos partnerus. Ir vērts atzīmēt, ka eksperti šo viena no lielākajiem Pentagona piegādātājiem "hobiju" saista ar alternatīvo enerģiju ar faktu, ka ASV nodarbojas ar militāro izdevumu samazināšanu.
Šobrīd Lockheed Martin Corporation ir viens no lielākajiem uzņēmumiem pasaulē, kas specializējas dažādu militāro un kosmosa iekārtu ražošanā. Uzņēmumā strādā vairāk nekā 113 tūkstoši cilvēku, un tā pārdošanas apjoms vien 2013. gadā tika lēsts 45,4 miljardu ASV dolāru apmērā. Kopš 2000. gadu vidus Lockheed Martin strādā pie Orion daudzkārt lietojamo kosmosa kuģu izstrādes, kas cilvēkus un kravas nogādātu uz SKS, Mēnesi un, iespējams, nākotnē arī Sarkano planētu.
Kosmosa kuģa aprīkošana ar kompaktu kodoliekārtu ir diezgan vilinoša ideja. Tajā pašā laikā mūsdienu kodolreaktori ir diezgan dārgi un apjomīgi. Piemēram, slavenākais projekts šajā jomā, ITER pētniecības un attīstības projekts, kura paredzamā jauda ir 500 MW, maksā aptuveni 50 miljardus ASV dolāru. Tajā pašā laikā tā augstums pārsniedz 30 metrus, un pēc būvniecības pabeigšanas tas sver 23 000 tonnu. Tajā pašā laikā sērijveida reaktoru no korporācijas Lockheed Martin var transportēt pa autoceļiem.
Līdz šim lielākā daļa kodolsintēzes reaktoru konstrukciju ir balstītas uz tokamaka principiem, ko pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados izstrādāja padomju fiziķi. Šāda veida reaktoros plazmas gredzenu satur kopā spēcīgs magnētiskais lauks, ko rada supravadoši magnēti. Cits magnētu komplekts ir atbildīgs par strāvas ierosināšanu pašas plazmas iekšienē un termoreaktīvās reakcijas uzturēšanu. Tokomaks problēma ir tāda, ka tie neražo daudz vairāk enerģijas, nekā tiek tērēts izmantoto magnētu darbināšanai, to rentabilitāte mēdz būt nulle.
Lockheed Martin ierosinātajā CFR reaktorā plazma tiek ievietota, izmantojot īpašu ģeometrisku formu visā reaktora kameras tilpumā. CFR tiek izmantoti arī supravadoši magnēti, taču tie rada magnētisko lauku ap kameras ārējo malu, tāpēc nav nepieciešams pietiekami precīzi novietot magnētiskā lauka līnijas attiecībā pret plazmu, un šie magnēti paši atrodas ārpus kodols. Tas palielina plazmas tilpumu (līdz ar to arī enerģijas izvadi). Un jo vairāk plazma mēģina izkļūt, jo vairāk magnētiskais lauks mēģina to atgriezt.
Tiek ziņots, ka reaktoram būtu jāapvieno labākie risinājumi, kas radīti dažādiem kodolsintēzes reaktoru projektiem. Piemēram, cilindriskā reaktora serdes galos ir speciāli magnētiski spoguļi, kas var atspoguļot ievērojamu daļu no plazmas daļiņām. Turklāt tika izveidota recirkulācijas sistēma, kas ir līdzīga tai, ko izmanto Polywell pilotreaktorā. Šī sistēma, izmantojot magnētisko lauku, uztver elektronus un rada zonas, kurās steidzas pozitīvie joni. Šeit viņi saduras viens ar otru un uztur nepārtrauktu termo kodolreakcijas procesu. Tas viss ievērojami palielina reaktora efektivitāti.
Skunk Works reaktora vienkāršota shēma
Kā degvielu reaktorā no Lockheed Martin plānots izmantot tritiju un deitēriju, kas tiek ievietoti reaktora kodolā gāzes veidā. Kodolsintēzes reakcijas laikā veidojas hēlijs-4 un izdalās elektroni, kas ir atbildīgi par reaktora sienu sildīšanu. Turklāt sāk darboties tradicionālā tvaika cauruļu un siltummaiņu shēma.
Šobrīd amerikāņu aviācijas un kosmosa korporācijas projekts ir darba stadijā pie prototipa izveides, un pilnvērtīgam prototipam vajadzētu būt gatavam pēc 5 gadiem. Lockheed Martin aeronavigācijas inženieris Tomass Makgvers sacīja, ka strādājošam prototipam būs jāpierāda piedāvātie projektēšanas darbi. Cita starpā tai jānodrošina plazmas aizdegšanās un kodolreakcijas procesa uzturēšana 10 sekundes. Vēl 5 gadus pēc darba prototipa izveides, tas ir, līdz 2024. gadam amerikāņu inženieri cer saražot pirmās sērijas CFR termoreaktīvos reaktorus, kurus var izmantot rūpniecībā.
Tiek ziņots, ka agrīnās sērijas reaktoriem būs mazi izmēri, lai tos varētu ievietot 7x13 metru pārvietojamos konteineros. Ar šādiem izmēriem, kas kodolsintēzes reaktoriem ir diezgan pieticīgi, tie spēs saražot rekordlielu enerģijas daudzumu: aptuveni 100 MW. Ņemot vērā CFR reaktoru pirmās sērijas parametrus, nav grūti saprast, ka Pentagonu interesē darbs šajā virzienā. ASV armijai nepieciešami kompakti un ļoti spēcīgi enerģijas avoti, lai izstrādātu un uzlabotu uzlabotus lāzera un mikroviļņu ieročus.
Tajā pašā laikā civilajā tirgū šādi kodolsintēzes reaktori spēj izraisīt reālu revolūciju. Kompakts un drošs līdzīgas jaudas kodolsintēzes reaktors spēs nodrošināt enerģiju 80 tūkstošiem māju. Tajā pašā laikā to būs ļoti viegli integrēt mūsdienu elektrotīklos (atšķirībā no tādiem enerģijas avotiem kā saules paneļi un vēja turbīnas). Papildus visam iepriekšminētajam CFR ir gandrīz ideāla spēkstacija daudzsološiem kosmosa kuģiem. Ar jaunu dzinēju palīdzību, kuru pamatā ir CFR, pilotējami kosmosa kuģi varēs sasniegt Marsu daudz ātrāk.
Krievijas zinātnieki netic uzņēmuma Lockheed Martin izrāvienam
Papildus Lockheed Martin zinātnieku komanda no starptautiska projekta ar saīsinājumu ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor šobrīd aktīvi iesaistās pētījumos termo kodolsintēzes jomā. Viņu darbības rezultāti pašlaik ir tālu no paziņotajiem panākumiem, ko guvusi aviācijas un kosmosa korporācija. Šī iemesla dēļ tiek apšaubīta Lockheed Martin publiskotās informācijas patiesība, un tā zinātnieku aprindās jau ir izraisījusi daudz strīdu. Krievijas zinātnieki īsti netic publicētajiem materiāliem.
Piemēram, Krievijas ITER aģentūras vadītājs Anatolijs Krasiļņikovs publiski paziņojis, ka Lockheed Martin speciālistu paziņotais zinātniskais sasniegums patiesībā ir tukši vārdi, kuriem nav nekāda sakara ar reālo dzīvi. Fakts, ka ASV gatavojas sākt veidot kodolreaktora prototipu ar deklarētajiem izmēriem, Krasiļņikova kungam šķiet parasts PR. Pēc Anatolija Krasiļņikova domām, zinātne pašreizējā attīstības stadijā nespēj izveidot tik mazu izmēru drošu un pilnībā funkcionējošu termoreaktoru.
Kā argumentu viņš minēja faktu, ka šodien cienījamie kodolfiziķi no ASV, Ķīnas, ES valstīm, Krievijas, Japānas, Indijas un Dienvidkorejas strādā pie starptautiskā ITER projekta, bet pat labākie mūsdienu zinātnes prāti, ceram iegūt pirmo plazmu no ITER labākajā gadījumā līdz 2023. gadam. Tajā pašā laikā pat netiek runāts par jebkādu reaktora prototipa kompaktumu.
Protams, nākotnē kļūs acīmredzama iespēja attīstīt maza izmēra rūpnīcu, taču tas nenotiks tuvāko gadu laikā. Savukārt Lockheed Martin saka, ka pēc gada varēs parādīt reālu reaktora modeli. Un, protams, tam ir grūti noticēt, ņemot vērā, ka uzņēmuma inženieri pie šāda līmeņa projekta strādā izolēti no citiem zinātniekiem. Anatolijs Krasiļņikovs ir pārliecināts, ka Lockheed Martin pārstāvju solījumi parādīt prototipu paliks tikai solījumi.
Viņš atzīmē, ka vadošie inženieri pie pirmā kodolreaktora izveides strādā jau vairāk nekā duci gadu, un šis process ietver obligātu pieredzes apmaiņu. Tajā pašā laikā citiem zinātniekiem kļūst pieejamas daudzsološas norises un attīstība. Speciālistu izrāviens, par kura detaļām neviens neko nezināja, šķiet ļoti pārspīlēts. Visticamāk, tas necenšas zinātniskus, bet komerciālus mērķus. Viņi vēlas piesaistīt uzmanību, piesaistīt papildu finanšu resursus, un viņu paziņojumi ir reklāmas kampaņa.
Par amerikāņu projektu vēl asāk runāja Kurčatova institūta prezidents Jevgeņijs Veļikovs, komentējot ziņas, kas parādījās ar vārdiem “Lockheed Martin's fantasy”. Viņam nav informācijas par kādiem reāliem panākumiem amerikāņu korporācijas speciālistu kompaktā kodolreaktora izveidē, ko pamatotu fakti. Pēc Jevgeņija Veļikova teiktā, neviens pasaulē nav informēts par amerikāņu izgudrojumu, izņemot pašu amerikāņu kompāniju, būtiskas projekta tehniskās detaļas nav atklātas, bet diskusiju vilnis medijos jau ir cēlies.
