Kann der High-Beta-Fusionsreaktor funktionieren?

Ich persönlich bezweifle, dass der Compact Fusion Reactor, wie er letzte Woche von Lockheed Martin vorgestellt wurde, funktionieren kann, aber ich habe nicht genug Informationen gesehen, um sicher zu sein. Und bis zu einem gewissen Grad weiß man es nie, bis man es versucht. (So ​​wie ich es verstehe, haben sie nur einen sehr frühen Prototyp, ich meine, versuchen Sie es wie bei einem Prototyp in Originalgröße.)

Was ich mit Sicherheit sagen kann, ist, dass es nicht so klein sein wird, wie sie behaupten - " kann auf die Ladefläche eines Lastwagens passen ". LKWs sind ungefähr so ​​breit wie Standardcontainer, also ungefähr 2,5 m breit. Ich musste einige Vermutungen anstellen, aber ich habe versucht, sie zu rechtfertigen und die kleinstmögliche Größe zu wählen.

Auf dem zweiten Bild hier sehen Sie eine graue Decke um das Gerät herum, die 14-MeV-Neutronen absorbiert, um Tritium zu erzeugen und den Rest der Anlage zu schützen. Die internen Spulen benötigen ebenfalls eine solche Decke, um sie zu schützen (es ist unklar, ob die orangefarbene Haut diese Decke ist oder nur der Kryostat). Es ist auch unklar, ob die äußeren Spulen supraleitend sind oder nicht, aber ich gehe davon aus, dass die ohmschen Verluste ansonsten zu viel von der Leistung verbrauchen, die Sie erzeugen sollen. Supraleitende Spulen müssen mit flüssigem Helium gekühlt und in einem Kryostaten isoliert werden.

Decken für einen Tokamak-Reaktor werden auf 1 m Dicke geschätzt. Ich bin mir nicht sicher, ob dies von der Tritiumzüchtung oder dem Schutz bestimmt wird. Wenn es sich um Schutz handelt, können Sie möglicherweise ihre Dicke reduzieren, wenn Sie mit 100 MW statt 1 GW arbeiten. Seien Sie also optimistisch und gehen Sie von einer Dicke von 0,2 m aus. Ich gehe von der gleichen Breite für die Spulen und den Kryostaten aus (wahrscheinlich wieder optimistisch). Ich werde alle strukturellen Elemente vernachlässigen. Wir gehen also von der Außenseite der Maschine zur Mitte, die wir haben

Sie geben keine Zahlen für die Größe des Plasmas an, aber ich denke, es sieht einfach albern aus, wenn der Plasmadurchmesser weniger als ein Drittel des Spulendurchmessers beträgt, also setze ich 0,5 m in diese beiden Plasmasäulen. (Beachten Sie, dass dies ein sehr kleiner Abstand zwischen der Fusion bei 10 ^ 8 Kelvin und der Wand bei 10 ^ 3 K ist und eine extrem gute magnetische Begrenzung wäre.)

Zusammengerechnet ergibt das von außen nach Mitte 2,6 m, also ist die Maschine schon etwa zwei LKW breit. Sie könnten ihnen in diesem Stadium im Zweifelsfall zustimmen, obwohl all diese Werte optimistisch waren. Aber dann müssen Sie Peripheriegeräte hinzufügen:

• Heizsystem (die im Lockheed-Diagramm gezeigten Neutralstrahlinjektoren sind normalerweise etwa so groß wie ein Lastwagen)

• Kryoanlage für flüssiges Helium (mindestens ein halber LKW)

• Netzteile für die Spulen

• Vakuumpumpsystem

• Dampfturbine

• Bioschild. Selbst die 1-Meter-Decke auf einem Tokamak blockiert nicht alle 14-MeV-Neutronen. Sicherheitsvorschriften erfordern einige Meter Betonabschirmung in alle Richtungen (mehrere LKWs)

Selbst wenn es funktionieren würde, glaube ich nicht, dass irgendjemand es in ein Flugzeug packen wird.

andere Leute, die viel schlauer sind als ich, haben inzwischen ausführlichere Gründe veröffentlicht, warum das von Lockheed Martin vorgestellte Konzept nicht funktionieren kann. Ein Beispiel ist von zwei Professoren für Plasmaphysik auf der Website des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik . Zusammenfassen

• Spulen innerhalb des Plasmas benötigen Anschlüsse für Stromversorgung und Kühlmittel. Diese Verbindungen stehen in direktem Kontakt mit dem heißen Kern des Plasmas.
• Die für den Neutronenschutz erforderliche Größe der Abschirmung ist viel größer als vorgeschlagen
• schnelle Teilchen werden durch die magnetische Konfiguration, die LM vorschlägt, nicht gut eingeschlossen. Um dies zu verstehen, benötigen Sie ein gutes Verständnis der Plasmaphysik, daher werde ich nicht versuchen, es weiter zu erklären. Der Effekt wurde jedoch in anderen Plasmaphysik-Experimenten demonstriert und verstanden.

Tatsächlich gibt es mindestens ein Dutzend High-Beta-Designs, die es bis in die Prototypenphase des "kleinen Modells" geschafft haben, darunter einige verschiedene Versionen von Polywells und feldumgekehrten Konfigurationen, aber keines hat sich auf so etwas wie einen Netzleistungsreaktor skaliert einzigartige Probleme haben

Einige dieser Konstruktionen wurden theoretisch ausgeschlossen, aber später erneut untersucht (z. B. schien Rider an einem Punkt alle IEC-Geräte widerlegt zu haben, aber spätere Simulationen von Luis Chacon und anderen schienen darauf hinzudeuten, dass die Form des Brunnens wichtiger war als Gedanke)

Wird einer von ihnen jemals aussteigen? vielleicht... das Feld scheint sich in den letzten zehn Jahren ziemlich weit entwickelt zu haben

Nehmen Sie jede Kritik mit dem gleichen großen Salzkorn wie die Behauptungen der Befürworter ... Die Plasmaphysik befindet sich noch immer in der Lernphase, und Menschen können Jahrzehnte mit Ideen wie Tokamaks verbringen, ohne jemals viel zu lernen, das auf quasi-neutrale oder hoch- Beta-Konzepte