Восточный Теннесси превращается в национальный эпицентр инноваций в области термоядерной энергетики США. Это стало возможным после анонса о создании мощного исследовательского центра, предназначенного для приближения коммерческой реализации технологии термоядерного синтеза. Партнерство между Ок-Риджской национальной лабораторией (ORNL) Министерства энергетики США, компанией Type One Energy и Университетом Теннесси в Ноксвилле (UT) положит начало созданию передового объекта для испытаний материалов в условиях экстремально высоких тепловых нагрузок.
Расположенный в энергетическом комплексе Bull Run Управления Долины Теннесси (TVA) в городе Клинтон, центр должен сыграть ключевую роль в аттестации материалов для будущих термоядерных электростанций. Директор ORNL Стивен Страйффер уверен, что объект изменит ландшафт американской термоядерной энергетики: «Это уникальное сотрудничество прорывной науки, промышленных инноваций и академического лидерства приведет к созданию национального объекта, имеющего решающее значение для успеха в реализации коммерческого термоядерного синтеза».
Энергетические системы термоядерного синтеза работают в одних из самых суровых сред, когда-либо созданных человеком. Компоненты, обращенные к плазме, выдерживают колоссальное воздействие интенсивного тепла и бомбардировки частицами при температурах, превышающих температуру на поверхности Солнца. Понимание того, как материалы реагируют на эти условия, необходимо для создания устройств, способных надежно работать в течение длительного времени. Воссоздавая экстремальные тепловые нагрузки в контролируемой среде, исследователи смогут оценить производительность, определить пределы срока службы и ускорить проверку материалов для проектов пилотных термоядерных установок.
Новый объект сможет генерировать постоянные тепловые нагрузки, превышающие 10 мегаватт на квадратный метр – что сравнимо с тепловым потоком внутри ракетных двигателей. Этого удастся достичь с помощью передовой электронно-лучевой технологии для воспроизведения реальных условий термоядерного синтеза с беспрецедентной точностью. По завершении строительства центр в Bull Run станет всего лишь вторым подобным в Соединенных Штатах и, безусловно, самым мощным. Он также будет единственным в стране, оснащенным системой охлаждения гелием под давлением – ключевой особенностью для концепций термоядерного синтеза следующего поколения.
Гелий считается одним из ведущих хладагентов для систем термоядерного синтеза благодаря его химической инертности, стабильности при облучении и способности работать при очень высоких температурах. Эти характеристики делают его особенно привлекательным для передовых материалов и конструкций бланкета реактора, включая концепцию термоядерной электростанции Infinity Two от Type One Energy. Интеграция гелиевого охлаждения в испытания на высокие тепловые нагрузки позволит получить уникально релевантные данные для американских разработчиков.
Проект опирается на глубокие знания и существующие инвестиции Восточного Теннесси в науку о термоядерном синтезе. ORNL обладает десятилетиями лидерства в разработке материалов, а площадка Bull Run уже является домом для стендаторного реактора Infinity One компании Type One Energy и кандидатом на размещение первой электростанции Infinity Two. Вместе с новым центром эти проекты превратят регион в полностью интегрированный кампус для развития термоядерной энергетики.
Финансирование проекта осуществляется за счет инвестиций Отдела наук о термоядерной энергии Министерства энергетики, взносов от Type One Energy и поддержки штата Теннесси. TVA уже готовит площадку, а партнеры по проекту завершают проектирование и начинают закупки. Сборка начнется в ближайшее время, а завершение строительства объекта запланировано на конец 2027 года. Новый центр выводит США на передний план в исследованиях материалов для термоядерного синтеза, превращая экстремальный жар в практические знания.
