Har Lockheed Martin verkligen en banbrytande fusionsmaskin?

Lockheed Martins tillkännagivande förra veckan att det i hemlighet hade utvecklat en lovande design för en kompakt kärnfusionsreaktor har mött spänning men också skepsis över den grundläggande genomförbarheten av dess tillvägagångssätt.

Det inre av Lockheed Martins fusionsreaktor visar en serie ringar som används för att skapa magnetiska fält som begränsar plasma.

Kärnfusion kan producera mycket mer energi, mycket renare, än klyvningsreaktionerna i hjärtat av dagens kärnkraftverk. Men det finns enorma hinder och inga konkreta bevis för att Lockheed har övervunnit dem. Den hittills oöverstigliga utmaningen är att begränsa väteplasma under förhållanden under vilka vätekärnorna smälter samman till nivåer som frigör en användbar mängd energi. Under decennier av forskning har ingen ännu producerat mer energi från fusionsreaktionsexperiment än vad som krävdes för att genomföra experimenten i första hand.

De flesta forskningsinsatser använder en metod som försöker innehålla het plasma inom magnetfält i en munkformad enhet som kallas en tokamak. Tre tokamaks i forskningsskala verkar i USA: en på MED , en annan på ett labb i Princeton , och en tredje vid en Department of Energy Lab i San Diego . Världens största tokamak är under uppbyggnad i Frankrike vid en internationell anläggning känd som ITER , till en beräknad kostnad på 50 miljarder dollar.

Tom McGuire, projektledare för Lockheed-satsningen, sa i en intervju att företaget har kommit fram till en kompakt design, kallad en hög betafusionsreaktor, baserad på principerna för så kallad magnetisk spegelinneslutning. Detta tillvägagångssätt försöker innehålla plasma genom att reflektera partiklar från magnetfält med hög densitet till lågdensitetsfält.

Lockheed sa att testreaktorn bara är två meter lång och en meter bred, mycket mindre än befintliga forskningsreaktorer. I en mindre reaktor kan du iterera generationer snabbare, införliva ny kunskap, utveckla snabbare och göra mer riskfyllda designval. Det är ett mycket kraftfullare utvecklingsparadigm och mycket mindre kapitalintensivt, sa McGuire. Om det lyckas kan programmet producera en reaktor som kan passa i en traktorsläp och producera 100 megawatt effekt, sa han. Det finns inga garantier för att vi kan nå dit, men den möjligheten finns.

Det lilla teamet som utvecklar reaktorn vid företagets skunkworks i Palmdale, Kalifornien, har gjort 200 skjutningar med plasma, sa McGuire, men har inte visat några data om resultaten. Men, sa han om plasman, det ser ut som att det gör vad det ska göra. Han tillade att Lockheed tillsammans med forskningspartner kan utveckla en konkurrerad prototyp inom fem år och en kommersiell tillämpning inom ett decennium. Företaget talar till och med om hur fusionsreaktorer en dag skulle kunna driva fartyg och flygplan.

Men många forskare är inte övertygade. Ian Hutchinson , en professor i kärnvetenskap och teknik vid MIT och en av huvudutredarna vid MIT:s fusionsforskningsreaktor, säger att den typ av inneslutning som Lockheed beskrev länge hade studerats utan större framgång.

Hutchinson säger att han bara kunde kommentera vad Lockheed har släppt - några bilder, diagram och kommentarer, som kan hittas här . Baserat på det, så vitt jag kan säga, uppmärksammar de inte den grundläggande fysiken för magnetisk inneslutningsfusionsenergi. Och därför är jag mycket skeptisk till att de har något intressant att erbjuda, säger han. Det verkar rent spekulativt, som om någon har ritat en tecknad serie och sagt att de ska flyga till Mars med den.

Hutchinson tillägger: Naturligtvis skulle vi bli glada om ett verkligt genombrott var möjligt, men när någon som inte visar några bevis på att förstå problemen gör ett skalligt påstående att de bara kommer att göra en liten enhet och därför kommer det att gå snabbare [att utveckla] , säger vi, ”Varför tror de att de kan göra det?” Och när de inte har några svar är vi mycket skeptiska.

Lockheed ansluter sig till ett antal andra företag som arbetar med mindre och billigare typer av fusionsreaktorer. Dessa inkluderar Tri-Alpha, ett företag baserat nära Irvine, Kalifornien, som testar en linjärformad reaktor; Helion energi i Redmond, Washington, som utvecklar ett system som försöker använda en kombination av kompression och magnetisk inneslutning av plasma; och Lawrenceville Plasmafysik i Middlesex, New Jersey, som arbetar med en reaktordesign som använder vad som kallas ett tätt plasmafokus.

En annan start, General Fusion , baserat i Vancouver, British Columbia, försöker kontrollera plasma med hjälp av kolvar för att komprimera en virvlande massa av smält bly och litium som också fungerar som ett kylmedel, absorberar värme från fusionsreaktioner och cirkulerar den genom konventionella ånggeneratorer för att snurra turbiner (se A New Tillvägagångssätt till Fusion).

Dölj