Британська компанія First Light Fusion (FLF) презентувала першу у світі концепцію комерційного термоядерного синтезу під назвою FLARE, яка сумісна із сучасними реакторами.
Про це розповідає ProIT
Принцип роботи FLARE та ключові переваги
У представленому документі FLF пояснює новий підхід до інерційного термоядерного синтезу з високим коефіцієнтом посилення. Технологія отримала назву Fusion via Low-power Assembly and Rapid Excitation (FLARE). На відміну від традиційних методів, де стискання і нагрівання палива збігаються у часі, у FLARE ці процеси відокремлені: спочатку відбувається контрольоване стискання палива, а вже потім окремий етап займання. Завдяки такому підходу генерується значний надлишок енергії за рахунок концепції «швидкого спалювання».
Замість використання потужних лазерів, у FLF застосовують циліндричні мішені із щільним непрозорим штовхачем для стиснення палива. Це дозволяє суттєво зменшити обсяги необхідної вхідної енергії. Запалювання здійснюється за допомогою допоміжного джерела, наприклад, лазера з короткими імпульсами або імпульсної системи живлення, що є значно дешевшим рішенням у порівнянні з традиційними потужними лазерами. Окрім цього, низьковольтна архітектура технології позбавляє обмежень, притаманних імпульсним іоністорним елегазовим установкам. Весь процес синтезу відбувається у басейні з рідким літієм та інертним газом із динамічною структурою.
“Ця конструкція поглинає нейтрони, виробляє тритій, вловлює тепло та захищає стінки реактора без необхідності використання складних твердотілих конструкцій”, — зазначають у First Light Fusion.
Потенціал для комерційної енергетики та зниження вартості
У компанії підкреслюють, що концепція FLARE є результатом багаторічних досліджень, спрямованих на економію енергії у процесах запалювання і горіння, а також досягнення високого коефіцієнта посилення з використанням малопотужних драйверів. FLF планує перевірити працездатність усіх компонентів на існуючих експериментальних установках, а також розробити прототипи мішеней для інженерного обґрунтування першого демонстраційного реактора.
За даними FLF, нова концепція може забезпечити коефіцієнт посилення у 1000 разів — це на порядок більше, ніж досягнутий у сучасних експериментах показник у 4 рази. Національний об’єкт запалювання (NIF) у США встановив цей рекорд лише у травні 2025 року. Для комерційної термоядерної енергетики, за розрахунками FLF, необхідний коефіцієнт посилення від 200, а досягнення рівня 1000 суттєво знизить вартість виробництва енергії.
Крім того, концепція FLARE допоможе зменшити витрати на будівництво термоядерних електростанцій. За прогнозами, експериментальна установка FLF з новим коефіцієнтом посилення коштуватиме лише 1/20 від ціни NIF — наразі єдиної у світі установки, яка досягла позитивного енергетичного балансу.
“Це поворотний момент не лише для First Light, а й для майбутньої енергетики. Завдяки підходу FLARE ми розробили перший у світі комерційно життєздатний, сумісний з реакторами шлях до інерційного термоядерного синтезу з високим коефіцієнтом посилення, заснований на реальній науці, перевірених технологіях та практичному інжинірингу. Шлях до зростання у 1000 разів виводить нас далеко за межі порога, за яким термоядерний синтез стає економічно трансформаційним. Завдяки нашому підходу ми відкриваємо двері до нового промислового сектора — і хочемо повести за собою інших”, — наголошує гендиректор First Light Fusion Марк Томас.