Réacteur nucléaire de fusion compacte de 100 MW de Lockheed Martin

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#Énergie

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Une équipe de travaux de mouffette de Lockheed Martin travaille à un réacteur à fusion compact (CFR) qui pourrait être développé et être déployé dedans aussi peu que 10 ans. Le scientifique de fil sur le projet, Thomas McGuire, a dit dans un communiqué de presse du 15 octobre que le concept compact de la fusion de la compagnie « combine plusieurs approches magnétiques alternatives d'emprisonnement, prenant les meilleures parties de chacun, et propose une réduction de la taille de 90% au-dessus des concepts précédents. »

McGuire indique que l'équipe travaille à produire un prototype de 100 mégawatts (MW) en cinq ans. Il dit que ceci devrait être possible en raison de la conception à échelle réduite du réacteur, qui permet pour remodeler, construire et examiner des réacteurs rapidement. Le réacteur de prototype devrait être capable de soutenir des réactions à court terme (jusqu'à 10 secondes). Si le prototype est réussi, il estime un modèle de série serait disponible en 10 ans. Lockheed Martin indique qu'il a le public allé avec la recherche dans un effort d'attirer des associés pour aider à développer le réacteur et la technologie de soutien.

Les travaux de mouffette existe au sein de Lockheed Martin pour créer des technologies de percée, habituellement avec un foyer en aéronautique et dans la synchro avec le travail d'industrie de défense de la compagnie. Travaux de mouffette ? les succès incluent les avions de reconnaissance U-2, les avions de reconnaissance du merle SR-71, les avions d'attaque au sol du Nighthawk F-117 avec la technologie de discrétion et les chasseurs de F-22 Raptor. Un réacteur à fusion compact a pu permettre de futures conceptions d'avions avec de plus grandes gammes et résistance.

McGuire a reçu son doctorat de massachusetts.institute.of.technology (MIT) en 2007 et a écrit une thèse autorisée ? Vies et comportement améliorés de synchronisation dans des dispositifs électrostatiques à inertie multigrilles de fusion d'emprisonnement. ? Dans sa thèse, McGuire a examiné l'emprisonnement électrostatique à inertie (le CEI) pour la fusion, une conception qui tient compte des réacteurs à fusion beaucoup plus petits. McGuire a joint Lockheed Martin en novembre 2007.

Le réacteur à fusion compact McGuire ? l'équipe de s se développe n'est pas un CEI. Selon les classements récents et les citations de brevet McGuire a fait publiquement, l'oscillation de champ magnétique d'utilisations de conception pour chauffer le plasma. Le réacteur combine plusieurs techniques magnétiques d'emprisonnement telles que l'emprisonnement de tranchant pour emprisonner par magnétisme le plasma de fusion et les miroirs magnétiques pour refléter les particules disjointes, une paille critique des dispositifs d'emprisonnement de tranchant développés dans le 1960 ? s et 1970 ? s.

Il ? s dur pour connaître combien et quelles parties de son travail de thèse a joué un rôle aux travaux de mouffette. Là asile ? t été tous les papiers s'est rapporté à ce réacteur édité encore, bien que McGuire ait indiqué qu'il compte éditer l'année prochaine. Il y a eu trois classements de brevet qui offrent des indices. Ils sont ? Plasma de chauffage pour l'énergie de fusion utilisant l'oscillation de champ magnétique ? ? Emprisonnement de plasma de champ magnétique pour l'énergie de fusion compacte ? et ? Refroidissement actif des structures immergées dans le plasma. ? Chacune des trois demandes de brevet énumère McGuire comme demandeur et inventeur et a été classé en avril 2014.

La fusion a toujours tenu la promesse de la puissance presque sans limites (par rapport à aujourd'hui ? alimentation électrique de s). Cela ? s parce que les réactions de fusion sont des réactions nucléaires, réactions non chimiques. Les réactions chimiques (comme les combustibles fossiles brûlants) fonctionnent parce que des électrons essentiellement sont réorganisés autour des noyaux de façon à économiser l'énergie. L'énergie économisée est alors libérée comme chaleur qui est employée pour actionner des turbines. Les réactions nucléaires telles que la fission et la fusion fonctionnent à côté de réorganiser les protons et les neutrons à l'intérieur des noyaux, où les énergies sont nécessité plus haut. Les économies d'énergie produites sont beaucoup plus grandes et plus de chaleur est produite ainsi.

Il y a deux manières de réarranger les protons et les neutrons aux noyaux. L'one-way est de prendre les noyaux vraiment grands et inefficaces comme l'uranium ou le plutonium et de les raffiner asse'ainsi ils sont susceptibles de couper en noyaux plus stables et plus petits. Une fois que commencé, la division en résultant (connue sous le nom de réaction de fission) produit la chaleur et les déchets radioactifs. Des réactions de fission doivent être constamment surveillées parce que si elles étaient laissées sur leurs propres la matière fissible se consommerait aussi rapidement comme possible. La chaleur produite dans un tel scénario détruirait l'usine autour de elle dans une fusion.

Dans une réaction de fusion, en revanche, deux petits atomes stables sont désintégrés ensemble pour former plus grand un atome légèrement plus grand et bien plus stable. Puisque l'atome plus grand est une configuration plus efficace des protons et des neutrons que ce qui a été trouvé dans les atomes plus petits, de l'énergie excessive est dégagée comme chaleur.

Le problème avec des réactions de fusion les maintient. C'est parce que les noyaux mettent généralement ? t aiment devenir assez proche entre eux du fusible. Il y a une barrière potentielle qui doit être surmontée pour obtenir aux économies d'énergie. La seule manière d'obtenir les atomes assez proches du fusible est extrêmement à températures élevées où les énergies cinétiques des noyaux sont assez grandes pour surmonter la force répulsive entre eux.

L'approche la plus commune jusqu'ici pour réaliser le plasma assez chaud pour fondre a été des réacteurs à fusion nucléaire de tokamak. Ceux-ci emploient des champs magnétiques pour confiner le plasma sous forme de tore. Ces tokamaks sont des mega-projects, comme l'ITER en Europe, et impliquent la coopération et les dizaines multinationales de milliards de dollars dans l'investissement. Donné leur taille et complexité, ces projets ont tendent à se déplacer lentement et ne pas avoir eu beaucoup de succès jusqu'ici.

Le sentiment général puisque l'annonce de Lockheed Martin a été attention et scepticisme. Ce naturellement est une réaction compréhensible, particulièrement depuis là l'isn ? t toutes données disponibles pour que les scientifiques analysent. Toujours, il semble peu probable qu'a fortement - la compagnie considérée comme Lockheed Martin ferait une annonce publique sans croyance que la fusion était dans la portée.

Le fil McGuire de projet a le fond et le pedigree pour savoir ce qui il ? parler de s. Ce probable ne sera pas un rejeu de l'incident en 1989 où deux chimistes se sont trouvés en dehors de de leur domaine de spécialisation, précipité pour éditer des réclamations de fusion froide et plus tard a été critiqué. McGuire avait étudié la fusion pendant presque 15 années aux établissements comme le MIT et le Lockheed Martin. Il est imaginable qu'il ait pu augmenter sur son travail de thèse aux travaux de mouffette au cours des sept dernières années et réaliser une conception réalisable.