США должны предпринять скоординированную национальную программу исследований в инерционный сплав ограничения — но только после того, как исследователи успешно демонстрируют научное основание технологии путем создания горящей плазмы в лаборатории, группа экспертов, собранная американскими Национальными Академиями, рекомендует в отчете, опубликованном сегодня. То заключение сложит давление на Национальное средство воспламенения (NIF), лазерный проект сплава за $3,5 миллиарда в Ливерморской национальной лаборатории правительства в Калифорнии.
NIF, законченный в 2009, как предполагалось, достиг воспламенения — горящая плазма, производящая, по крайней мере, столько энергии, сколько это потребляет — к прошлому году. Пропустив тот срок, однако, NIF теперь ждет решения от Конгресса о его будущем финансировании. Тем временем, США. Министерство энергетики (DOE) попросило, чтобы Национальные Академии исследовали то, что продвигается, США должны взять для развития энергии сплава, если NIF действительно в конечном счете достигает воспламенения.
Сплав стремится производить энергию путем объединения легких ядер вместе для создания больших, процесса, во время которого часть ядерной массы преобразовывается в энергию. Но создание сплава требует температур больше чем 50 million°C и огромных давлений.
Инерционный сплав ограничения (ICF) стремится создать те условия путем взятия крошечной капсулы топлива сплава (как правило, смесь водородного дейтерия изотопов и трития) и сокрушительный это на высокой скорости с помощью некоторой формы «водителя», такие как лазеры, пучки частиц или магнитный пульс.ICF получил по частям финансирование за эти годы от множества источников, но большинство прибыло из Национального управления ядерной безопасности (NNSA) САМКИ, управляющего ядерными оружиями. В течение почти 2 десятилетий NNSA поддержал строительство и операцию NIF, потому что миниатюрные взрывы ICF могут помочь ученым оружия, пытающимся поддержать американский запас ядерных оружий. NIF стал флагманом в мире для ICF, и в сегодняшнем сообщении говорится, что его способность успешно создать горящую плазму будет ключевой для делания следующих шагов к прототипной электростанции сплава. «Достижением воспламенения на NIF должен быть важный триггер для правительства, чтобы решить, должно ли это начать соотечественника, скоординированного [инерционная энергия сплава] программа», заявляет комитет, сопредседательствуют Рональд Дэвидсон из Лаборатории Физики Плазмы Принстона в Нью-Джерси.
Лаборатория Ливермора в большой степени продвигала свое видение следующего шага, назвал Лазерную инерционную энергию сплава (LIFE). Но комитет NAS одобряет всеобъемлющую программу, которая дала бы равное составление счетов альтернативным основанным на лазере подходам из Университета Рочестера в Нью-Йорке и Военно-морской Научно-исследовательской лаборатории, а также магнитной системы пульса, исследуемой Сандиа САМКИ Национальная Лаборатория и система пучка частиц от Лоуренса Беркли Национальная Лаборатория. «Если правительство решает идти вперед, должно быть, хорошо продумал программу для испытания подходов в надлежащем масштабе», говорит Дэвидсон. «Но если определенный подход оказывается слишком дорогим [чтобы быть коммерческий], нужно быть подготовлен снять его в следующем выходном скате».
Существующая программа САМКИ ICF должна уже под давлением расширить свой объем из-за трудности, что NIF имеет получение к воспламенению. Предложение перед Конгрессом ищет финансирование, чтобы также преследовать магнитный сплав пульса в Сандиа и конкурирующий лазерный метод, названный полярным прямым приводом, который был бы выполнен на NIF. «Мы должны сделать все, что мы можем для получения большего количества данных по полярному прямому приводу в NIF. Это получает порядок величины больше энергии на цель», говорит Роберт Маккрори, директор Лаборатории для Лазерной Энергетики в Университете Рочестера.
Отчет также выдвигает на первый план факт, что, в то время как исследователи ICF сосредоточили большую часть своего усилия на развивающихся водителях и демонстрирующем воспламенении, другие области исследования, важного для коммерческой эксплуатации, получили меньше внимания. Они включают камеры реакции, которые могут противостоять повторным взрывам в течение многих лет подряд, лазеры, которые могут запустить богатый энергией пульс много раз в секунду и методы для производства крошечных целевых капсул — коммерческое растение может использовать больше чем миллион в день. «Для поддержания стоимости на низком уровне электричества должна будет быть R&D программа для демонстрации технологии для производства целей на промышленных весах экономически эффективно», говорит Дэвидсон.Маловероятно, однако, что такая программа началась бы в ближайшее время. Финансирование для сплава в целом чрезвычайно трудно из-за сокращения бюджета государственного управления и высокой стоимости проекта реактора сплава ПРОХОДА во Франции, которой США являются партнером. (ПРОХОД использует другой подход, названный магнитным сплавом ограничения.), Тем не менее, исследователи ICF очень хотели бы услышать что стартовый пистолет от NIF. «Пока Вы не демонстрируете воспламенение, у Вас нет пути к энергии», говорит Маккрори.
*11:20 разъяснения, 21 февраля: Дэвидсон думает, что «достижением воспламенения на NIF должен быть важный триггер для правительства, чтобы решить, должно ли это начать соотечественника, скоординированного [инерционная энергия сплава]», не программа ICF, как первоначально сообщается.