حصلت شركة لوكهيد مارتن على براءة اختراع للجهاز دون ضجيج كبير ، لا يتجاوز حجمه الحاوية التقليدية ، ولكنه يسمح لك بتوفير الطاقة لحوالي 80 ألف منزل. تشير البراءة إلى "مكثف بلازما مغناطيسي" ، ولكن بقدر ما يمكن للمرء أن يفهم ، هذا في الواقع مفاعل اندماج محمول. حتى الآن ، لا يوجد سوى براءة اختراع ، مع رسومات ووصف ، لكن الشركة لم تقدم تثبيتًا عاملاً. ومع ذلك ، ليس هناك فرصة على الإطلاق أن يتحول كل ذلك إلى حقيقة وسيظهر لوكهيد مارتن اختراعه في المستقبل القريب.
براءة الاختراع بتاريخ 15 فبراير 2018. بدأت هذه القصة بأكملها في عام 2013 ، وفي عام 2014 ، أعلن ممثلو شركة لوكهيد مارتن أنهم كانوا يعملون على مثل هذا الجهاز. ثم أعلن عالم يدعى Thomas McGuire ، رئيس مشروع
Compact Fusion ، عن نيته إكمال التطوير في غضون خمس سنوات. في عام 2013 ، أعلن عن نيته في الحصول على نموذج أولي فعال في خمس سنوات ، وفي غضون عشر سنوات - لإنشاء إنتاج صناعي لهذه الأنظمة. مشروع Skunk Works هو قسم من Lockheed Martin.
وفقا لماكجواير ، قرأ كل ما في وسعه فيما يتعلق بمفاعل الاندماج. ونتيجة لذلك ، طور فكرة في رأسه حول كيفية دمج جميع الأفكار المقروءة في فكرة واحدة ، وتحويلها إلى شيء جديد نوعيًا. من حيث المبدأ ، تتمتع McGuire بالمؤهلات اللازمة للعمل في مجال الطاقة النووية الحرارية. أكمل McGuire أطروحة دكتوراه الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. درس الانصهار في المدرسة العليا ، كمصدر محتمل للحركة في الفضاء ، فيما يتعلق بخطط وكالة ناسا لتقليل وقت السفر إلى المريخ. في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، قرر إنشاء جهاز هجين ، يخلو من المشاكل المميزة لمعظم أنظمة الانصهار النموذجي. قد يبدو كل ما سبق مزحة ، لكن ممثلي لوكهيد مارتن تحدثوا عن مفاعل الاندماج في عام 2014.
المعلومات حول الطاقة النووية الحرارية والمرافق القادرة على إنتاجها هي كمية ضخمة. منذ عشرينيات القرن الماضي ، حاول العلماء أن يتخيلوا كيف يجب أن يعمل التركيب والمفاعل النووي الحراري ويعملان ، مما يخلق نماذج أولية مفاهيمية للأجهزة. كلها ضخمة ومكلفة للغاية. على سبيل المثال ،
المفاعل التجريبي الحراري النووي الدولي ، الذي يعمل عليه المجتمع الدولي في فرنسا ، يكلف حوالي 50 مليار دولار ويزن حوالي 23000 طن. يجب أن يكون المفاعل جاهزًا حوالي عام 2021.
الأكثر إثارة للاهتمام هو أن Guire يعمل مع مفهوم tokamak. تعديل ، ولكن لا يزال مفهوم.
Tokamak (حجرة حلقية مع لفائف مغناطيسية) هو تركيب حلقية لحبس البلازما المغناطيسي من أجل تحقيق الظروف اللازمة لمسار الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة. تم اقتراح تصميم النظام المقابل لأول مرة في الاتحاد السوفيتي في الخمسينيات ، وبعد ذلك بدأ العلماء السوفييت في العمل بنشاط على إنشاء تركيب نووي حراري. في ذلك الوقت ، بدا أنه لم يبق سوى بضع سنوات قبل إنشاء مفاعل نووي حراري عامل. حسنا ، ربما 10-20 سنة. ولكن لا ، لقد استغرق إنشاء نموذج أولي يعمل على الأقل إلى حد ما لنظام قادر على توليد البلازما والاحتفاظ بها في أي وقت هام (أجزاء من الثانية). لدى Tokamaks قيود فنية على حجز البلازما بسبب "الضغط المغناطيسي" المنخفض نسبيًا.
يمكن لـ Tokamaki فقط التعامل مع كمية معينة من البلازما ، والتي حصلت على اسمها الخاص - الحد بيتا. تركيب لوكهيد مارتن المحمول يحمل البلازما المغناطيسية مع مرآة مغناطيسية. تعكس المجالات المغناطيسية عالية الكثافة في هذه الحالة الجزيئات المتحركة إلى الداخل ، حيث تكون كثافة المجالات المغناطيسية منخفضة جدًا. تركز الشركة على إنشاء جهاز صغير نسبيًا ، يمكن مقارنة حجمه بمحرك نفاث تقليدي. ووفقًا لممثلي الشركة ، فإن فكرتها تسمح بشكل أسرع بتحقيق ظهور وانتشار المفاعلات النووية الحرارية مما كانت عليه في حالة تنفيذ مشاريع واسعة النطاق مثل Torus الأوروبي المشترك أو ITER.
لتشغيل مرآة مغناطيسية ، يتم استخدام مجموعتين من "المرايا". الأول داخل وعاء المفاعل الأسطواني عند كلا الطرفين. مجموعة أخرى تحيط بأسطوانة المفاعل. تنتج مغناطيسات الحلقة "قمة مغناطيسية" ، وهي شكل خاص من المجال المغناطيسي. بداخلها ، تغير القوى المغناطيسية الاتجاه بسرعة ، وتضغط النواة إلى نقطة الوسط بين حلقتين. تضغط حقول المغناطيس الخارجي النوى مرة أخرى إلى نهايات الوعاء. تُعرف هذه العملية باسم "إعادة التدوير".
أحد العناصر الجديدة في بناء هذه الأجهزة هو المغناطيسات فائقة التوصيل ، والتي تسمح لك بإنشاء حقول مغناطيسية قوية بطاقة أقل من المغناطيسات التقليدية. علاوة على ذلك ، لا يوفر المشروع تيارًا نظيفًا ، والذي ، وفقًا لـ Lockheed ، يزيل المصدر الرئيسي لعدم استقرار البلازما ويحسن الحبس. يقلل حجم صغير من البلازما في نفس الوقت الطاقة اللازمة لتحقيق التوليف. يخطط المشروع لاستبدال بواعث الميكروويف التي تسخن البلازما بالحقن التقليدي لحزمة من الجسيمات المحايدة ، حيث تنقل ذرات الديوتيريوم المحايدة كهربائيًا طاقتها إلى البلازما. في مثل هذه التركيبات ، يكون ضغط البلازما المحسوب إلى ضغط المجال المغناطيسي تقريبًا بترتيب من حيث الحجم أعلى منه في توكاماك.
بطبيعة الحال ، فإن مثل هذا التثبيت ، إذا اتضح أنه جاهز للعمل ، لن يغير البنية التحتية للطاقة في الحضارة تمامًا فحسب ، بل سيغير أيضًا البشرية نفسها ، والتي ستحصل على مصدر طاقة لا ينضب عمليًا. ما يقرب من 11 كجم من الوقود (الديوتريوم والتريتيوم) يكفي للمصنع للعمل لمدة عام كامل دون توقف. سيتمكن الجهاز من توليد حوالي 100 ميجاوات خلال العام.
سيكون المفاعل قويًا بما يكفي لتزويد الطاقة لحاملة طائرات كاملة أو مدينة يبلغ عدد سكانها 50-100 ألف نسمة. ربما يكون مثل هذا التثبيت بالتحديد هو الذي سيجعل الطريق إلى المريخ ممكنًا في النهاية ، وسيقلل وقت السفر بسبب القدرة على تسريع الصاروخ. على أساس هذه المفاعلات ، يمكن اختراع أي شيء. سيكونون قادرين على تزويد البشرية بالطاقة على القمر أو المريخ ، وإعطاء كميات غير محدودة من الكهرباء على الأرض.
سوف تكون الطائرات محدودة فقط بكميات الماء والغذاء والمكونات الأخرى الضرورية للحفاظ على حياة الفريق. هناك وقود كاف لسنوات عديدة من العمل. إذا تحدثنا عن مركبات بدون طيار ، فستتمكن من الطيران بشكل عام لسنوات ، ناهيك عن الأقمار الصناعية والأنظمة الأخرى. ستكون مثل هذه الطائرات بدون طيار قادرة على مراقبة مساحات شاسعة من البر والبحر ، مما يعقد تعقيد اختراق المتسللين في المياه الساحلية لأي دولة.
هيكل مفاعل الاندماج المحمول لوكهيد مارتن. ليس من الواضح حتى الآن ما إذا كان هناك نموذج أولي يعمل أم أنها مجرد صوريمكنك تخيل الشاحنات المجهزة بمثل هذا التثبيت. لن يحتاجوا إلى الوقود وسيتمكنون من القيادة على الطريق لسنوات ، خاصة إذا كانت الشاحنات بدون طيار ، التي يعمل حاليًا على إنشاءها ممثلو صناعة السيارات.
وستكون طاقة نقية تقريبًا ، لن يكون لها تأثير سلبي على البيئة. لا تنتج المفاعلات النووية الحرارية أي إشعاعات ولا مركبات ضارة. على أساس المفاعلات النووية الحرارية ، سيكون من الممكن توفير الطاقة للمدارس والمستشفيات والمؤسسات الحكومية. يمكن الحصول على الديوتريوم والتريتيوم ، وقود المفاعلات من هذا النوع ، دون مشاكل. الفحم والغاز والنفط - كل هذا سيكون من الماضي. في مكان ما ، سيتم استخدام الوقود الأحفوري ، لكن الاندماج سيحل محل كل هذا. سوف يسمح لك رئيس صغير باستعادة إمدادات الطاقة في مدينة أي دولة معزولة عن العالم بسبب كارثة (زلزال ، فيضان ، حرب ، إلخ).
بالطبع ، الشيء الوحيد المتبقي هو أن نفهم متى ستطلق الشركة مفاعلاتها ، على كل حال. تكمن المشكلة في أن شركة لوكهيد مارتن ليست الشركة الأولى أو حتى الثانية التي تحاول إنشاء منشأة اندماج عاملة. في السابق ، لم تنته كل هذه المحاولات بأي شيء ، على الرغم من مناقشة العديد من المشاريع وبنشاط شديد. ربما أنها مجرد براءة "افتراضية" ، والتي تنص على إمكانية إنشاء تقنية معينة. إن الشك في أن الشركة ليس لديها تطوير جاهز هو أن حكومة الولايات المتحدة لديها الحق في إغلاق براءات الاختراع للمراجعة العامة إذا كانت تشكل تهديدًا للأمن القومي ، لكن "الطاقة الحرارية المحمولة" موجودة في المجال العام. هناك العديد من المشاكل المحتملة المتعلقة ببراءات الاختراع والتكنولوجيا نفسها ، لذلك يبدو من الغريب أن الولايات المتحدة لم تتخذ أي شيء لإغلاق براءة الاختراع ، إذا كانت التنمية لا تزال متاحة.
من ناحية أخرى ، يمكن أن يكون لـ Skunk Works بالفعل شيء ما وراء رأسها ، وهذا هو السبب في أن الوحدة تحاول أن تجعل نفسها تشعر قليلاً حتى أن عرض التكنولوجيا ، إذا حدث ذلك ، يتماشى مع الجلبة. وعلق ممثلو الشركة على أنواع مختلفة من وسائل الإعلام ، قائلين إن التكنولوجيا تتطور تدريجياً. ربما يكون الأمر كذلك حقًا ، نظرًا لأن الشركة نفسها موثوقة للغاية ، فإن ممثلي شركة لوكهيد مارتن لا يرمون كلمات في مهب الريح.
حسنًا ، بالنظر إلى حقيقة أن McGuire في 2014 تحدث عن فترة تطوير مدتها خمس سنوات ، فإن احتمال ظهور شيء جديد قريبًا هو صفر. أتمنى أن تكون الشركة قد اخترعت بالفعل شيئًا يمكن أن يغير مستقبلنا للأفضل. يبقى فقط انتظار الرد أو تأكيد الشائعات والشكوك.