Американська компанія Xcimer Energy запустила найбільший у світі приватний лазер для досліджень у сфері термоядерного синтезу. Розробники сподіваються, що ця технологія допоможе створити комерційні електростанції майбутнього.
Про це пише TechCrunch.
Свій проєкт компанія будує на основі напрацювань National Ignition Facility. Саме на цій американській установці у грудні 2022 року вперше продемонстрували можливість отримання чистого енергетичного балансу від термоядерного синтезу.
На відміну від традиційних атомних електростанцій, де важкі атоми розщеплюють, термоядерний синтез передбачає злиття легких атомів у важчі. Для запуску такого процесу паливо необхідно надзвичайно швидко стиснути та нагріти до екстремальних температур.
У системі NIF для цього використовували 192 лазерні промені. Вони спрямовувалися на крихітну золоту мішень, меншу за гумку на олівці. Після випаровування золота утворювалося потужне рентгенівське випромінювання, яке стискало паливну капсулу до моменту початку реакції синтезу.
У Xcimer вирішили використати інший підхід. Компанія робить ставку на потужніші, але простіші лазерні системи, які потенційно можуть бути дешевшими та придатнішими для комерційного використання.
Майбутня електростанція стартапу має працювати на базі двох лазерів, здатних створювати імпульси тривалістю в одну мікросекунду. Після проходження через спеціальну систему стиснення ця енергія доставлятиметься до паливної мішені вже за наносекунди. Чим швидше відбувається стиснення, тим вищі шанси отримати ефективну термоядерну реакцію.
Проміжним етапом стала установка Phoenix. Вона використовує ексимерне підсилення — технологію, яка застосовується у виробництві напівпровідників, але тут реалізована у значно потужнішому форматі.
Основний криптон-фтористий лазер системи має довжину 38 метрів. На максимальній потужності Phoenix здатний виробляти понад 1 кілоджоуль енергії, що робить його найбільшим приватним лазером на планеті.
Втім, цього все ще недостатньо для створення повноцінної комерційної електростанції. За розрахунками компанії, майбутня система повинна забезпечувати потужність понад 12 мегаджоулів.
У Xcimer планують завершити створення прототипу до 2028 року. Після цього розробники мають намір побудувати більшу систему, яка зможе виробляти щонайменше стільки ж енергії, скільки споживає сама.
Першу комерційну термоядерну електростанцію стартап розраховує запустити вже в середині 2030-х років.