Компания в Оксфордшире, Великобритания, стремится делать бизнес из сплава с дизайном для супер компактного реактора сплава или токамак, который это надеется продать промышленности или для исследования. Реакторы не разработаны, чтобы произвести энергию, но эксплуатировать факт, что реакции сплава производят много богатых энергией нейтронов, которые могут использоваться, чтобы сделать медицинские изотопы, преобразовать ядерные отходы, и для исследования в области плазмы и материалов. Произвести нейтроны в больших количествах обычно требует расщепления реакторный или мощный ускоритель частиц, таким образом, относительно дешевый источник нейтрона сплава мог открыть много возможностей.
Кроме того, размер и стоимость стандартных токамаков означает, что они обычно строятся правительственными научно-исследовательскими лабораториями. Попытки коммерциализировать сплав редки.
Физик и предприниматель Дэвид Кингем, руководитель новых Растворов Токамака компании, говорят, что фирма могла построить самую основную версию машины — производящий просто горячую плазму в целях исследования — через год по стоимости приблизительно $1 миллиона. Свадеш Махаджан из Института Исследований Сплава в университете Техаса, Остина, приветствует создание компании, но говорит: «Будет трудным предсказать, существует ли рынок для [такой] машины».Правительства во всем мире строили токамаки больше 40 лет, чтобы произвести энергию от плавления водородных ядер вместе для формирования гелия.
Токамак является сформированным судном пончика, в котором водородный газ ионизирован, сжал и нагрелся с интенсивными магнитными полями, пока сплав не имеет место. Самый большой токамак в мире, ПРОХОД 6 метров шириной в настоящее время в процессе строительства во Франции, как ожидают, будет первым, который произведет большие суммы избытка энергии, но по стоимости приблизительно €15 миллиардов.
Сферические токамаки являются вариантами на традиционном дизайне пончика, сформированном вместо этого как яблоко с удаленной сердцевиной. Они являются более дешевыми для строительства и ионизированный газ или плазма, они производят, имеет тенденцию быть более стабильным, чем в стандартных машинах. Лаборатория Соединенного Королевства Culham, теперь известная как Центр Culham энергии Сплава, построила первый сферический токамак, НАЧНИТЕ с 1990 до 1991.
С тех пор приблизительно 15 сферических токамаков были построены во всем мире.Михаил Грязневич и Алан Сайкс, ученые сплава, работавшие в Culham в течение 20 лет, объединились с Кингемом в 2009 для формирования Растворов Токамака, полагая, что должен быть рынок для маленьких, дешевых, и надежных токамаков.
На этой неделе они объявили, что обеспечили? 170,000 из различных источников для разрабатывания полного концептуального дизайна за следующий год.
Кингем говорит, что они проявят пошаговый подход: сначала разрабатывая простой плазменный реактор, который составляет 1,5 метра во внешнем диаметре. Это частично было бы демонстрантом, но «плазменные лаборатории физики могли найти интересные вещи сделать с ним», говорит он.
Поскольку реактор не стремится производить энергию от сплава, дизайн не требует крайностей температурного и магнитного поля, которое производят подобные ПРОХОДУ. «Мы не раздвигаем слишком много границ известной технологии», заявляет Кингем.Следующая стадия должна была бы построить устройство, генерирующее нейтроны путем плавления дейтерия, водородного изотопа. Это потребует дополнительного нагревания плазмы, которой они достигнут путем увольнения богатых энергией лучей нейтрального водорода в токамак. Луч нагревает плазму к температурам сплава и также генерирует сплавы в его начальном столкновении с горячим газом. «Мы можем получить больше нейтронов от влияния, чем от плазмы», заявляет Кингем.
Этот вид машины мог быть полезен для медицинских физиков, пытающихся развивать новые радиоактивные изотопы для лечений.В заключительной фазе они стремятся делать машину, использующую смесь дейтерия и трития, другого водородного изотопа, более реактивной комбинации.
Но тритий, радиоактивный газ, должен быть обработан очень тщательно. Эта стадия будет «значительно более сложной», заявляет Кингем.
Моделирование бригады предполагает, что они будут в состоянии генерировать нейтроны с объединенной энергией в мегаваттах, и более дешево, чем другие типы нейтронного источника, такие как реакторы расщепления или основанные на акселераторе источники расщепления ядра.Нейтроны из источника, который они предполагают, были бы в состоянии преобразовать опасные и долгоживущие ядерные отходы, особенно незначительные актиниды, в более управляемые формы. Они могли также использоваться, чтобы проверить материалы, необходимые на будущий сплав или расщепить энергетические реакторы.
Сферический токамак мог даже сформировать ядро гибридного реактора расщепления сплава, обеспечив нейтроны для хранения управления реакции расщепления. «Наши экспертные знания находятся в нейтронных источниках и маленьких токамаках. Мы должны найти правильных партнеров и работать с ними для разработки приложений», заявляет Кингем.
Основная машина в университетском физическом факультете «была бы хорошим интересным инструментом для изучения некоторых аспектов плазменной физики, если достаточно дешевый», говорит Махаджан. «Но нейтронный источник некоторого значения не является незначительной вещью …, жюри все еще отсутствует».