El laboratori nord-americà Skunk Works el 2024 es prepara per presentar una versió en sèrie d’un reactor termonuclear, que teòricament podria canviar la cara de tota l’energia moderna del món. S'informa que el nou reactor de fusió de 100 MW de mida de camió serà útil tant al nostre planeta com a l'espai. La companyia nord-americana Lockheed Martin ha revelat recentment els detalls del seu nou projecte T4 per desenvolupar un potent i compacte reactor de fusió CFR (anomenat reactor de fusió compacte). S'informa que aquesta tecnologia avançada s'està creant al laboratori Skunk Works, especialitzat en desenvolupaments militars secrets. Per tant, no és d’estranyar que no es sabés res del projecte durant tant de temps.
Només el 2013, la companyia va obrir el vel del secret sobre el seu projecte T4, explicant la seva existència. Ara el públic ha conegut alguns detalls sobre el nou sistema energètic. Lockheed Martin promet que el prototip acabat del nou reactor el fabricaran d'aquí a cinc anys i que les primeres mostres de producció començaran a funcionar en una dècada. S'informa que, a diferència dels prototips moderns de reactors de fusió, el reactor CFR serà 20 vegades més potent i 10 vegades més compacte.
Lockheed Martin Corp. ha experimentat amb tecnologia nuclear a porta tancada durant els darrers 60 anys, però ara ha decidit donar-los a conèixer per atraure socis públics i privats. Val a dir que els experts associen aquesta "afició" d'un dels majors proveïdors del Pentàgon amb energia alternativa amb el fet que els Estats Units es dediquen a reduir la despesa militar.
Actualment, Lockheed Martin Corporation és una de les empreses més grans del món especialitzada en la producció d’equips militars i aeroespacials. L’empresa dóna feina a més de 113 mil persones i les seves vendes només el 2013 es van estimar en 45.400 milions de dòlars. Des de mitjans de la dècada de 2000, Lockheed Martin ha estat treballant en el desenvolupament de la sonda espacial reutilitzable Orion, que transportaria persones i càrregues a la ISS, a la Lluna i, possiblement, al planeta vermell en el futur.
Dotar una nau espacial d’una instal·lació termonuclear compacta és una idea força temptadora. Al mateix temps, els reactors nuclears moderns són bastant cars i de mida voluminosa. Per exemple, el projecte més famós en aquesta àrea, el projecte de recerca i desenvolupament ITER, amb una capacitat projectada de 500 MW, costa uns 50.000 milions de dòlars. Al mateix temps, té una alçada de més de 30 metres i després d’acabar la construcció pesarà 23.000 tones. Al mateix temps, el reactor en sèrie de la corporació Lockheed Martin es pot transportar per carretera.
Fins ara, la majoria dels dissenys de reactors de fusió es basaven en els principis d’un tokamak, desenvolupat pels físics soviètics als anys cinquanta. En reactors d’aquest tipus, l’anell de plasma es manté unit per un potent camp magnètic generat per imants superconductors. Un altre conjunt d’imants s’encarrega d’induir corrent a l’interior del plasma i de mantenir una reacció termonuclear. El problema dels tokomaks és que no produeixen molta més energia de la que es gasta en alimentar els imants utilitzats, la seva rendibilitat tendeix a zero.
Al reactor CFR proposat per Lockheed Martin, el plasma es conté mitjançant una forma geomètrica especial a tot el volum de la cambra del reactor. Els imants superconductors també s’utilitzen en CFR, però generen un camp magnètic al voltant de la vora exterior de la cambra, de manera que no cal situar les línies del camp magnètic respecte al plasma amb la suficient precisió, i aquests mateixos imants estan fora dels límits de el nucli. Això augmenta el volum del plasma (d’aquí la producció d’energia). I com més intenta sortir el plasma, més intenta recuperar el camp magnètic.
S'informa que el reactor hauria de combinar les millors solucions que s'han creat per a diferents projectes de reactors de fusió. Per exemple, als extrems d’un nucli cilíndric del reactor hi ha miralls magnètics especials que poden reflectir una part important de les partícules de plasma. A més, es va crear un sistema de recirculació similar al que s’utilitza al reactor pilot de Polywell. Aquest sistema, mitjançant un camp magnètic, capta electrons i crea zones cap a on precipiten ions positius. Aquí xoquen entre ells i mantenen un procés continu de reacció termonuclear. Tot plegat augmenta significativament l’eficiència del reactor.
Esquema simplificat del reactor Skunk Works
Com a combustible del reactor de Lockheed Martin, es preveu utilitzar triti i deuteri, que es col·loquen al nucli del reactor en forma de gas. Durant la reacció de fusió termonuclear, es forma heli-4 i s’alliberen electrons, que s’encarreguen d’escalfar les parets del reactor. A més, entra en funcionament l’esquema tradicional de canonades de vapor i intercanviadors de calor.
De moment, el projecte de la corporació aeroespacial nord-americana es troba en fase de treball per a la creació d’un prototip i un prototip de ple dret hauria d’estar llest en 5 anys. L'enginyer aeronàutic de Lockheed Martin, Thomas McGwire, va dir que hauria de ser necessari un prototip de treball per demostrar els treballs de disseny proposats. Entre altres coses, ha de garantir l’encesa del plasma i el manteniment del procés de reacció termonuclear durant 10 segons. Cinc anys més després de la creació d’un prototip de treball, és a dir, el 2024, els enginyers nord-americans esperen produir la primera sèrie de reactors termonuclears CFR que es poden utilitzar a la indústria.
S'informa que els primers reactors de la sèrie tindran petites dimensions perquè es puguin col·locar en contenidors transportables de 7x13 metres. Amb aquestes dimensions, que són bastant modestes per als reactors de fusió, podran produir una quantitat rècord d’energia: uns 100 MW. Tenint en compte els paràmetres de la primera sèrie de reactors CFR, no és difícil entendre que el Pentàgon estigui interessat en treballar en aquesta direcció. L’exèrcit dels EUA necessita fonts d’energia compactes i molt potents per desenvolupar i millorar armes avançades amb làser i microones.
Al mateix temps, al mercat civil, aquests reactors de fusió són capaços de provocar una autèntica revolució. Un reactor de fusió compacte i segur d’una potència similar podrà proporcionar energia a 80 mil llars. Al mateix temps, serà molt fàcil integrar-lo a les xarxes elèctriques modernes (a diferència de fonts d’energia com els panells solars i els aerogeneradors). A més de tot l’anterior, CFR és una central elèctrica gairebé ideal per a naus espacials prometedores. Amb l'ajuda de nous motors basats en CFR, les naus tripulades podran arribar a Mart molt més ràpidament.
Els científics russos no creuen en l'avenç de la companyia Lockheed Martin
A més de Lockheed Martin, un equip de científics d’un projecte internacional sota l’abreviatura ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor es dedica activament a la investigació en el camp de la fusió termonuclear. Actualment, els resultats de les seves activitats estan lluny dels èxits anunciats per la corporació aeroespacial. Per aquest motiu, s'està qüestionant la veracitat de la informació publicada per Lockheed Martin i ja ha causat molta controvèrsia a la comunitat científica. Els científics russos no creuen realment els materials publicats.
Per exemple, el cap de l'agència ITER russa, Anatoly Krasilnikov, ha afirmat públicament que l'avenç científic anunciat pels especialistes de Lockheed Martin són de fet paraules buides que no tenen res a veure amb la vida real. El fet que els Estats Units es prepari per començar a crear un prototip de reactor termonuclear amb les dimensions declarades sembla al Sr. Krasilnikov com a PR ordinari. Segons Anatoly Krasilnikov, la ciència en l'etapa actual del desenvolupament no és capaç de dissenyar un reactor termonuclear segur i completament funcional de tan petita mida.
Com a argument, va citar el fet que avui els físics nuclears honrats dels EUA, la Xina, els països de la UE, Rússia, el Japó, l'Índia i Corea del Sud estan treballant en el projecte internacional ITER, però fins i tot les millors ments de la ciència moderna, van reunir, espero obtenir el primer plasma d’ITER en el millor dels casos el 2023. Al mateix temps, fins i tot no es parla de compacitat del prototip del reactor.
Naturalment, en el futur es farà evident la possibilitat de desenvolupar una planta de petites dimensions, però això no passarà en els propers anys. Mentre que Lockheed Martin diu que serà capaç de mostrar un model real del reactor en un any. I, per descomptat, això és difícil de creure, ja que els enginyers de la companyia estan treballant en un projecte d’aquest nivell aïllat d’altres científics. Anatoly Krasilnikov confia que les promeses dels representants de Lockheed Martin de mostrar un prototip seguiran sent només promeses.
Assenyala que els enginyers líders han estat treballant en la creació del primer reactor termonuclear durant més d’una dotzena d’anys, i aquest procés implica un intercanvi d’experiències obligatori. Al mateix temps, altres desenvolupadors i desenvolupaments prometedors estan disponibles per a altres científics. L’avenç dels especialistes, sobre els detalls dels quals ningú no sabia res, sembla ser molt exagerat. El més probable és que no persegueixi objectius científics, sinó comercials. Volen cridar l'atenció, atreure recursos financers addicionals i les seves declaracions són una campanya publicitària.
Evgeny Velikhov, president de l’Institut Kurchatov, va parlar del projecte americà encara amb més nitidesa, comentant les notícies que apareixien amb les paraules “La fantasia de Lockheed Martin”. No té informació sobre cap èxit real en la creació d'un reactor termonuclear compacte per part dels especialistes de la corporació nord-americana, que estaria recolzat en fets. Segons Evgeny Velikhov, ningú al món està informat sobre la invenció nord-americana, llevat de la pròpia empresa nord-americana, no s’han revelat detalls tècnics significatius del projecte, però l’onada de discussió als mitjans ja ha augmentat.
