Атомні батарейки прискорять появу термоядерних електростанцій

Створити термоядерний реактор — це одне, а отримати від нього електрику — зовсім інше і досить складне заняття. Наприклад, мегапроект ІТЕР не буде виробляти електрику, хоча у нього очікується позитивний вихід енергії. Виробляти електрику буде наступний міжнародний проект — DEMO, про терміни реалізації якого вже навіть не згадують. Але є один трюк, який може наблизити комерційний термоядерний синтез — це досвід атомних батарей.

Джерело зображення: Avalanche Energy

Відомі більше півстоліття атомні джерела живлення використовують різні принципи витягування енергії з процесів ядерного розпаду — від відведення тепла до альфа- і бетавольтаїки (ядерної та електронної). Термоядерні реактори працюють за іншим принципом — вони виділяють енергію під час синтезу більш важких ядер з більш легких, зокрема при з'єднанні ядер водню в ядра гелію.

Але цими процесами ядерного перетворення не обмежуються. У ряді випадків термоядерні реакції також супроводжуються іншими процесами, наприклад, випромінюванням альфа-частинок. І тут на допомогу можуть прийти старі добрі атомні батарейки, які здатні, подібно до сонячних панелей, уловлювати, але тільки не фотони, а саме ті самі альфа-частинки (ядра ізотопу гелію-4), виробляючи електрику подібно до класичних фотоелементів.

Зобов'язання створити такі фото-панелі або фотооболонки для роботи з альфа-частинками в зв'язці з термоядерними реакторами взяла на себе компанія Avalanche Energy. Вона вже розробляє за контрактом з Пентагоном компактні термоядерні реактори, які можуть бути доповнені «альфа-оболонкою» для простого зняття електрики з робочих камер реакторів. У такому випадку відпаде необхідність у громіздких і складних системах зняття енергії з реакторів, наприклад, у вигляді банального перетворення води в пару і подачі його на турбіни, що поширено сьогодні. У сукупності ці рішення здатні суттєво підвищити ККД термоядерних реакторів і наблизити появу комерційно вигідних рішень навіть з невеликим позитивним виходом енергії.

Компанія Avalanche Energy якраз нещодавно уклала новий контракт з DARPA на суму $5,2 млн для розробки подібних рішень. Додаткове фінансування вона отримала від іншого військового відомства — AFWERX (під крилом ВПС США) — у розмірі $1,25 млн. У останньому випадку гроші підуть на створення цифрових моделей для прискореної розробки перспективних матеріалів. Крім того, Avalanche Energy у 2022 році уклала контракт з Відділом оборонних інновацій США (DIU) на розробку компактного ядерного двигуна для космічних апаратів, прототип якого повинні показати в 2027 році, але це вже інша історія.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки