Базираната в Денвър компания Xcimer Energy е набрала повече от

Базираната в Денвър компания Xcimer Energy е набрала повече от 100 млн. $ от вложители и от Министерството на енергетиката на Съединени американски щати, за създаването на високоенергийна лазерна система за практическо приложение в термоядрена електроцентрала. Стартъпът има амбициозна цел: да сътвори нова лазерна система, основана на криптонов флуорид, която ще бъде 10 пъти по-мощна и 10 пъти по-ефективна от системата NIF (National Ignition Facility), която беше употребена за генериране на повече термоядрена сила, в сравнение с беше належащо за първичното ѝ пускане през 2022 година Новата лазерна система ще може да генерира над 10 мегаджаула сила. Импулсът ще бъде ориентиран към по-големи деутериево-тритиеви топчета, които се употребяват по-лесно и освобождават повече сила.

Повече от 75 години учените и експертите се стремят да осъществят фантазията си да употребяват термоядрения синтез като източник на сила. Въпреки постигнатите триумфи задачата остава непостижима. Основният кандидат за сила от термоядрен синтез е токамакът. Това оборудване употребява магнитно поле, с цел да компресира и нагрява атомна плазма до голямо налягане и температури, неведнъж по-високи от тези в ядрото на Слънцето. Постигането на самия термоядрен синтез не е толкоз мъчно – той се реализира даже във водородната бомба и в лабораторните съоръжения. Трудното е да се реализира управляем развой, при който добивът на сила да надвишава разноските за нейното произвеждане.

За първи път това бе реализирано на 5-ти декември 2022 година от NIF в Националната лаборатория Ливърмор на Съединени американски щати (LLNL). Тогава беше употребена опция на токамака – лазерен инерционен термоядрен синтез. Същността на метода се състои във фокусирането на мощен комплекс от лазери върху малко замразено топче от деутерий-тритий (изотопи на водорода). Комбинираният подтик от лъчи провокира стесняване на топчето и провокира термоядрена реакция, при която се получава повече сила, в сравнение с е била нужна за започването ѝ (154 %). Досега NIF е основал 2,5 пъти повече сила от термоядрения синтез, в сравнение с лазерната сила, употребена за запалване на горивото.

Съоръжението на LLNL обаче е предопределено най-вече за фундаментални проучвания. Единственото му практическо приложение е провеждането на опити с термоядрен синтез, с цел да се подсигурява сигурността и надеждността на американските нуклеарни бойни глави. То не е проектирано да бъде оперативна електроцентрала за термоядрен синтез.

Xcimer Energy работи от 2022 година насам, с цел да трансформира концепцията за лазерен синтез в на практика енергиен източник. Целта е да се сътвори нова лазерна централа въз основата на криптонов флуорид с 10-кратно нарастване на мощността на лазерната сила, 10-кратно нарастване на успеваемостта и 30-кратно понижение на разноските за един джаул сила спрямо NIF. Използвайки технология, в началото създадена за програмата на Съединени американски щати за стратегическа отбранителна самодейност през 80-те години на предишния век, оборудването Xcimer ще разполага с лазерна система, способна да генерира над 10 мегаджаула сила. Тази сила ще бъде насочвана към по-големи деутериево-тритиеви топчета, които са по-лесни за произвеждане и употреба и освобождават повече сила при термоядрената реакция.

Производството на сила е неефикасно, в случай че тя не се употребява. Затова в камерата за термоядрен синтез на Xcimer циркулира разтопен литий. Той извършва по едно и също време две значими функционалности. Първо, той гълтам неутроните, с цел да защищити стената на камерата от разрушителното им влияние, което доста понижава нуждата от поддръжка. Второ, тя събира и предава силата на термоядрената реакция за по-нататъшно произвеждане на електрическа енергия.

Планира се лазерите да бъдат ситуирани на разстояние 50 метра от камерата за термоядрен синтез. Техните лъчи ще бъдат фокусирани през два дребни отвора, с цел да доближат до горивното блокче. Системата е проектирана по този начин, че да възпламени единствено малко количество гориво. Освободената сила ще бъде задоволителна за запалване на останалата част, сходно на метода, по който запалването на хартия става със запалка. Този метод е по-ефективен и пестелив.