Maabara ya Amerika Skunk Inafanya kazi mnamo 2024 inajiandaa kuwasilisha toleo la serial ya mitambo ya nyuklia, ambayo kinadharia inaweza kubadilisha sura ya nguvu zote za kisasa ulimwenguni. Inaripotiwa kuwa mtambo mpya wa ukubwa wa lori wa MW 100 utakuwa muhimu katika sayari yetu na angani. Kampuni ya Amerika ya Lockheed Martin hivi karibuni imefunua maelezo ya mradi wake mpya wa T4 kukuza nguvu na dhabiti fusion Reactor CFR (Iliyopewa kiunga cha kompakt fusion). Inaripotiwa kuwa teknolojia hii ya mafanikio inaundwa katika maabara ya Skunk Works, ambayo inataalam katika maendeleo ya kijeshi ya siri. Kwa hivyo, haishangazi kuwa hakuna kitu kilichojulikana juu ya mradi huo kwa muda mrefu.
Mnamo 2013 tu, kampuni ilifungua pazia la usiri juu ya mradi wake wa T4, ikielezea juu ya uwepo wake. Sasa umma umegundua maelezo kadhaa kuhusu mfumo mpya wa nishati. Lockheed Martin anaahidi kuwa mfano uliomalizika wa mtambo mpya utatengenezwa nao katika miaka 5, na sampuli za kwanza za uzalishaji zitaanza kufanya kazi katika muongo mmoja. Inaripotiwa kuwa, tofauti na prototypes za kisasa za mitambo ya fusion, mtambo wa CFR utakuwa na nguvu mara 20 zaidi na mara 10 kompakt zaidi.
Lockheed Martin Corp amejaribu teknolojia ya nyuklia nyuma ya milango iliyofungwa kwa miaka 60 iliyopita, lakini sasa ameamua kuzitangaza ili kuvutia washirika wa umma na wa kibinafsi. Ikumbukwe kwamba wataalam wanahusisha "hobby" hii ya mmoja wa wauzaji wakubwa wa Pentagon na nishati mbadala na ukweli kwamba Merika inahusika katika kupunguza matumizi ya jeshi.
Hivi sasa, Lockheed Martin Corporation ni moja wapo ya kampuni kubwa ulimwenguni ambayo ina utaalam katika utengenezaji wa vifaa anuwai vya jeshi na anga. Kampuni hiyo inaajiri zaidi ya watu elfu 113, na mauzo yake mnamo 2013 pekee yalikadiriwa kuwa $ 45.4 bilioni. Tangu katikati ya miaka ya 2000, Lockheed Martin amekuwa akifanya kazi kwenye uundaji wa chombo kinachoweza kutumika cha Orion, ambacho kitabeba watu na mizigo kwa ISS, Mwezi, na labda Sayari Nyekundu katika siku zijazo.
Kuandaa chombo cha anga na usanikishaji thabiti wa nyuklia ni wazo linalowavutia. Wakati huo huo, mitambo ya kisasa ya nyuklia ni ghali na saizi kubwa. Kwa mfano, mradi maarufu zaidi katika eneo hili, mradi wa utafiti na maendeleo wa ITER, ulio na uwezo wa makadirio ya MW 500, hugharimu karibu dola bilioni 50. Wakati huo huo, ina urefu wa zaidi ya mita 30 na baada ya kukamilika kwa ujenzi itakuwa na uzito wa tani 23,000. Wakati huo huo, mtambo wa serial kutoka kwa shirika la Lockheed Martin unaweza kusafirishwa kwa barabara.
Hadi sasa, miundo mingi ya mitambo ya fusion inategemea kanuni za tokamak, ambayo ilitengenezwa na wanafizikia wa Soviet mnamo miaka ya 1950. Katika mitambo ya aina hii, pete ya plasma inashikiliwa pamoja na uwanja wenye nguvu wa sumaku unaozalishwa na sumaku kuu. Seti nyingine ya sumaku inawajibika kwa kushawishi sasa ndani ya plasma yenyewe na kudumisha athari ya nyuklia. Shida na tokomaks ni kwamba haitoi nguvu nyingi zaidi kuliko ile inayotumiwa kuwezesha sumaku zinazotumiwa, faida yao huwa sifuri.
Katika mtambo wa CFR uliopendekezwa na Lockheed Martin, plasma iko ndani kwa njia ya umbo maalum la kijiometri kwa ujazo mzima wa chumba cha umeme. Sumaku za kupitisha nguvu pia hutumiwa katika CFR, lakini hutengeneza uwanja wa sumaku kuzunguka ukingo wa nje wa chumba, kwa hivyo hakuna haja ya kuweka mistari ya uwanja wa sumaku kwa heshima na plasma kwa usahihi wa kutosha, na sumaku hizi zenyewe ziko nje ya mipaka ya msingi. Hii huongeza kiwango cha plasma (kwa hivyo pato la nishati). Na kadri plasma inavyojaribu kutoka, ndivyo nguvu ya sumaku inajaribu kuirudisha.
Inaripotiwa kuwa mtambo unapaswa kuchanganya suluhisho bora ambazo zimeundwa kwa miradi tofauti ya mitambo ya fusion. Kwa mfano, mwisho wa kiunga cha mtambo wa cylindrical kuna vioo maalum vya sumaku ambavyo vinaweza kuonyesha sehemu kubwa ya chembe za plasma. Kwa kuongezea, mfumo wa urejeshwaji uliundwa ambao ni sawa na ule uliotumika katika mtambo wa majaribio wa Polywell. Mfumo huu, kwa kutumia uwanja wa sumaku, unachukua elektroni na inaunda maeneo ambayo ions chanya hukimbilia. Hapa hugongana na kudumisha mchakato endelevu wa athari ya nyuklia. Yote hii kwa kiasi kikubwa huongeza ufanisi wa reactor.
Usanifu rahisi wa mtambo wa Skunk Works
Kama mafuta katika mtambo kutoka Lockheed Martin, imepangwa kutumia tritium na deuterium, ambazo zimewekwa kwenye msingi wa reactor kwa njia ya gesi. Wakati wa mwitikio wa fusion ya nyuklia, heliamu-4 huundwa na elektroni hutolewa, ambayo inawajibika kwa kupokanzwa kuta za reactor. Kwa kuongezea, mpango wa jadi wa mabomba ya mvuke na ubadilishaji wa joto huanza kufanya kazi.
Kwa sasa, mradi wa shirika la anga la Amerika uko katika hatua ya kazi ya uundaji wa mfano, na mfano kamili unapaswa kuwa tayari kwa miaka 5. Mhandisi wa anga wa Lockheed Martin Thomas McGwire alisema mfano wa kazi utahitaji kudhibitisha kazi inayopendekezwa ya muundo. Miongoni mwa mambo mengine, inapaswa kuhakikisha kuwasha kwa plasma na matengenezo ya mchakato wa athari ya nyuklia kwa sekunde 10. Miaka mingine 5 baada ya kuundwa kwa mfano wa kufanya kazi, ambayo ni, ifikapo mwaka 2024, wahandisi wa Amerika wanatarajia kutoa safu ya kwanza ya mitambo ya nyuklia ya CFR ambayo inaweza kutumika katika tasnia.
Inaripotiwa kuwa mitambo ya mfululizo wa mapema itakuwa na vipimo vidogo ili viweze kuwekwa kwenye vyombo vyenye kusafirishwa vya mita 7x13. Pamoja na vipimo kama hivyo, ambavyo ni vya kawaida kwa mitambo ya fusion, wataweza kutoa kiwango cha rekodi ya nishati: karibu 100 MW. Kuzingatia vigezo vya safu ya kwanza ya mitambo ya CFR, sio ngumu kuelewa kuwa Pentagon inavutiwa na kazi katika mwelekeo huu. Jeshi la Merika linahitaji vyanzo vyenye nguvu na nguvu sana kukuza na kuboresha silaha za juu za laser na microwave.
Wakati huo huo, katika soko la raia, mitambo hiyo ya fusion ina uwezo wa kuleta mapinduzi ya kweli. Reactor ya compact na salama ya nguvu kama hiyo itaweza kutoa nishati kwa nyumba elfu 80. Wakati huo huo, itakuwa rahisi sana kuiunganisha kwenye mitandao ya kisasa ya umeme (tofauti na vyanzo vya nishati kama paneli za jua na mitambo ya upepo). Mbali na hayo yote hapo juu, CFR ni karibu mmea mzuri wa kuahidi vyombo vya anga. Kwa msaada wa injini mpya kulingana na CFR, spacecraft iliyotengenezwa itaweza kufikia Mars haraka zaidi.
Wanasayansi wa Urusi hawaamini kufanikiwa kwa kampuni ya Lockheed Martin
Mbali na Lockheed Martin, timu ya wanasayansi kutoka mradi wa kimataifa chini ya kifupi ITER / ITER - International Reactor ya majaribio ya Nyuklia sasa inahusika kikamilifu katika utafiti katika uwanja wa fusion nyuklia. Matokeo ya shughuli zao kwa sasa ni mbali na mafanikio yaliyotangazwa ambayo yamefanywa na shirika la anga. Kwa sababu hii, ukweli wa habari iliyotolewa na Lockheed Martin inaulizwa, na tayari imesababisha utata mwingi katika jamii ya wanasayansi. Wanasayansi wa Urusi hawaamini kabisa vifaa vilivyochapishwa.
Kwa mfano, mkuu wa shirika la ITER la Urusi, Anatoly Krasilnikov, amesema hadharani kuwa mafanikio ya kisayansi yaliyotangazwa na wataalamu wa Lockheed Martin ni maneno matupu ambayo hayana uhusiano wowote na maisha halisi. Ukweli kwamba Merika inajiandaa kuanza kuunda mfano wa mitambo ya nyuklia na vipimo vilivyotangazwa inaonekana kwa Bwana Krasilnikov kama PR wa kawaida. Kulingana na Anatoly Krasilnikov, sayansi katika hatua ya sasa ya maendeleo haiwezi kuunda salama na inayofanya kazi kwa nguvu ya nyuklia ya saizi ndogo kama hiyo.
Kama hoja, alinukuu ukweli kwamba leo amewaheshimu wanafizikia wa nyuklia kutoka USA, China, nchi za EU, Russia, Japan, India na Korea Kusini wanafanya kazi kwenye mradi wa kimataifa wa ITER, lakini hata akili bora za sayansi ya kisasa, zimekusanywa, tunatarajia kupata plasma ya kwanza kutoka ITER kwa hali nzuri ifikapo mwaka 2023. Wakati huo huo, hakuna hata mazungumzo juu ya ujumuishaji wowote wa mfano wa reactor.
Kwa kawaida, katika siku zijazo, uwezekano wa kukuza mmea wa ukubwa mdogo utaonekana, lakini hii haitatokea katika miaka michache ijayo. Wakati Lockheed Martin anasema itaweza kuonyesha mfano halisi wa mtambo huo kwa mwaka mmoja. Na kwa kweli, hii ni ngumu kuamini, ikizingatiwa kuwa wahandisi wa kampuni hiyo wanafanya kazi kwenye mradi wa kiwango hiki kwa kujitenga na wanasayansi wengine. Anatoly Krasilnikov ana hakika kuwa ahadi za wawakilishi wa Lockheed Martin kuonyesha mfano zitabaki ahadi tu.
Anabainisha kuwa wahandisi wanaoongoza wamekuwa wakifanya kazi kwenye uundaji wa mtambo wa kwanza wa nyuklia kwa zaidi ya miaka kumi na mbili, na mchakato huu unajumuisha kubadilishana kwa lazima ya uzoefu. Wakati huo huo, maendeleo na ahadi zinazoahidi zinapatikana kwa wanasayansi wengine. Mafanikio ya wataalam, juu ya maelezo ambayo hakuna mtu aliyejua chochote, inaonekana kuwa ya kutiliwa chumvi sana. Uwezekano mkubwa, sio kufuata malengo ya kisayansi, lakini yale ya kibiashara. Wanataka kuvutia, kuvutia rasilimali za ziada za kifedha, na taarifa zao ni kampeni ya matangazo.
Evgeny Velikhov, rais wa Taasisi ya Kurchatov, alizungumza juu ya mradi wa Amerika hata zaidi, akitoa maoni juu ya habari hiyo iliyoonekana na maneno "Ndoto ya Lockheed Martin". Hana habari juu ya mafanikio yoyote ya kweli katika uundaji wa mitambo ya nyuklia ya kompakt na wataalam wa shirika la Amerika, ambalo litasaidiwa na ukweli. Kulingana na Evgeny Velikhov, hakuna mtu ulimwenguni anayefahamishwa juu ya uvumbuzi wa Amerika, isipokuwa kampuni ya Amerika yenyewe, maelezo muhimu ya kiufundi ya mradi huo hayajafunuliwa, lakini wimbi la majadiliano kwenye media tayari limeibuka.
