Har Lockheed Martin virkelig en banebrydende fusionsmaskine?

Lockheed Martins meddelelse i sidste uge om, at det i hemmelighed havde udviklet et lovende design til en kompakt atomfusionsreaktor, har mødt begejstring, men også skepsis over den grundlæggende gennemførlighed af dens tilgang.

Det indre af Lockheed Martins fusionsreaktor viser en række ringe, der bruges til at skabe magnetiske felter, der begrænser plasma.

Nuklear fusion kunne producere langt mere energi, langt mere rent, end fissionsreaktionerne i hjertet af nutidens atomkraftværker. Men der er enorme forhindringer og ingen beviser på, at Lockheed har overvundet dem. Den hidtil uoverstigelige udfordring er at begrænse brintplasma under forhold, hvor brintkernerne smelter sammen på niveauer, der frigiver en nyttig mængde energi. I årtiers forskning har ingen endnu produceret mere energi fra fusionsreaktionseksperimenter, end det var nødvendigt for at udføre eksperimenterne i første omgang.

De fleste forskningsindsatser bruger en metode, der forsøger at indeholde varmt plasma i magnetiske felter i en doughnut-formet enhed kaldet en tokamak. Tre tokamakker i forskningsskala opererer i USA: en kl MED , en anden på et laboratorium i Princeton , og en tredje på en Department of Energy lab i San Diego . Verdens største tokamak er under opførelse i Frankrig på et internationalt anlæg kendt som ITER , til en forventet pris på 50 mia.

Tom McGuire, projektleder for Lockheed-indsatsen, sagde i et interview, at virksomheden er kommet med et kompakt design, kaldet en høj-beta-fusionsreaktor, baseret på principperne om såkaldt magnetisk spejlindeslutning. Denne tilgang forsøger at indeholde plasma ved at reflektere partikler fra magnetfelter med høj tæthed til lavdensitetsfelter.

Lockheed sagde, at testreaktoren kun er to meter lang og en meter bred, langt mindre end eksisterende forskningsreaktorer. I en mindre reaktor kan du gentage generationer hurtigere, inkorporere ny viden, udvikle hurtigere og træffe mere risikable designvalg. Det er et meget mere kraftfuldt udviklingsparadigme og meget mindre kapitalintensivt, sagde McGuire. Hvis det lykkes, kan programmet producere en reaktor, der kan passe i en traktor-trailer og producere 100 megawatt strøm, sagde han. Der er ingen garantier for, at vi kan nå dertil, men den mulighed er der.

Det lille team, der udviklede reaktoren på virksomhedens skunkworks i Palmdale, Californien, har udført 200 affyringer med plasma, sagde McGuire, men har ikke vist nogen data om resultaterne. Han sagde dog om plasmaet, at det ser ud til, at det gør, hvad det skal. Han tilføjede, at Lockheed med forskningspartnere kunne udvikle en konkurrerende prototype inden for fem år og en kommerciel applikation inden for et årti. Virksomheden taler endda om, hvordan fusionsreaktorer en dag kunne drive skibe og fly.

Men mange videnskabsmænd er ikke overbeviste. Ian Hutchinson , en professor i nuklear videnskab og teknik ved MIT og en af ​​de vigtigste efterforskere ved MIT fusionsforskningsreaktoren, siger, at typen af ​​indeslutning beskrevet af Lockheed længe var blevet undersøgt uden den store succes.

Hutchinson siger, at han kun var i stand til at kommentere, hvad Lockheed har udgivet - nogle billeder, diagrammer og kommentarer, som kan findes her . Baseret på det, så vidt jeg kan se, er de ikke opmærksomme på den grundlæggende fysik af magnetisk indespærring af fusionsenergi. Og så er jeg meget skeptisk over, at de har noget interessant at byde på, siger han. Det virker rent spekulativt, som om nogen har tegnet en tegneserie og sagt, at de skal flyve til Mars med den.

Hutchinson tilføjer: Selvfølgelig ville vi være glade, hvis et reelt gennembrud var muligt, men når nogen, der ikke viser noget bevis på at forstå problemerne, fremsætter en skaldet påstand om, at de bare vil lave en lille enhed, og derfor vil den være hurtigere [at udvikle] , siger vi: ’Hvorfor tror de, de kan gøre det?’ Og når de ikke har noget svar, er vi meget skeptiske.

Lockheed slutter sig til en række andre virksomheder, der arbejder med mindre og billigere typer fusionsreaktorer. Disse omfatter Tri-Alpha, et firma baseret nær Irvine, Californien, der tester en lineær-formet reaktor; Helion energi fra Redmond, Washington, som er ved at udvikle et system, der forsøger at bruge en kombination af kompression og magnetisk indeslutning af plasma; og Lawrenceville Plasma Fysik i Middlesex, New Jersey, som arbejder på et reaktordesign, der bruger det, der er kendt som et tæt plasmafokus.

Endnu en opstart, General Fusion , baseret i Vancouver, British Columbia, forsøger at kontrollere plasma ved hjælp af stempler til at komprimere en hvirvlende masse af smeltet bly og lithium, der også fungerer som et kølemiddel, absorberer varme fra fusionsreaktioner og cirkulerer det gennem konventionelle dampgeneratorer til at rotere turbiner (se A New tilgang til fusion).

skjule