O laboratório americano Skunk Works em 2024 se prepara para apresentar uma versão serial de um reator termonuclear, que teoricamente poderia mudar a cara de toda a energia moderna do mundo. É relatado que o novo reator de fusão do tamanho de um caminhão de 100 MW será útil tanto em nosso planeta quanto no espaço. A empresa americana Lockheed Martin revelou recentemente os detalhes de seu novo projeto T4 para desenvolver um poderoso e compacto reator de fusão CFR (apelidado de reator de fusão compacto). É relatado que esta tecnologia inovadora está sendo criada no laboratório Skunk Works, que é especializado em desenvolvimentos militares secretos. Portanto, não é surpreendente que nada se soubesse sobre o projeto por tanto tempo.
Somente em 2013, a empresa abriu o véu do sigilo sobre seu projeto T4, contando sobre sua existência. Agora o público está ciente de alguns detalhes do novo sistema de energia. A Lockheed Martin promete que o protótipo acabado do novo reator será fabricado por eles em 5 anos, e as primeiras amostras de produção começarão a funcionar em uma década. É relatado que, ao contrário dos protótipos modernos de reatores de fusão, o reator CFR será 20 vezes mais potente e 10 vezes mais compacto.
A Lockheed Martin Corp. vem experimentando a tecnologia nuclear a portas fechadas nos últimos 60 anos, mas agora decidiu divulgá-la para atrair parceiros públicos e privados. Vale destacar que especialistas associam esse "hobby" de um dos maiores fornecedores do Pentágono às energias alternativas ao fato de os Estados Unidos estarem empenhados em reduzir gastos militares.
Atualmente, a Lockheed Martin Corporation é uma das maiores empresas do mundo, especializada na produção de uma variedade de equipamentos militares e aeroespaciais. A empresa emprega mais de 113 mil pessoas e suas vendas somente em 2013 foram estimadas em US $ 45,4 bilhões. Desde meados dos anos 2000, a Lockheed Martin tem trabalhado no desenvolvimento da espaçonave reutilizável Orion, que transportaria pessoas e cargas para a ISS, a Lua e possivelmente o Planeta Vermelho no futuro.
Equipar uma espaçonave com uma instalação termonuclear compacta é uma ideia bastante tentadora. Ao mesmo tempo, os reatores nucleares modernos são bastante caros e volumosos. Por exemplo, o projeto mais famoso nesta área, o projeto de pesquisa e desenvolvimento ITER, com uma capacidade projetada de 500 MW, custa cerca de US $ 50 bilhões. Ao mesmo tempo, tem mais de 30 metros de altura e, após a conclusão da construção, pesará 23.000 toneladas. Ao mesmo tempo, o reator serial da corporação Lockheed Martin pode ser transportado por estrada.
Até agora, a maioria dos projetos de reatores de fusão são baseados nos princípios de um tokamak, que foi desenvolvido por físicos soviéticos na década de 1950. Em reatores desse tipo, o anel de plasma é mantido unido por um poderoso campo magnético gerado por ímãs supercondutores. Outro conjunto de ímãs é responsável por induzir corrente dentro do próprio plasma e por manter uma reação termonuclear. O problema com os tokomaks é que eles não produzem muito mais energia do que é gasta para alimentar os ímãs usados, sua lucratividade tende a zero.
No reator CFR proposto pela Lockheed Martin, o plasma é contido por meio de uma forma geométrica especial em todo o volume da câmara do reator. Ímãs supercondutores também são usados em CFR, mas eles geram um campo magnético ao redor da borda externa da câmara, então não há necessidade de posicionar as linhas do campo magnético em relação ao plasma com precisão suficiente, e esses ímãs estão fora dos limites de o nucleo. Isso aumenta o volume do plasma (daí a produção de energia). E quanto mais o plasma tenta sair, mais o campo magnético tenta trazê-lo de volta.
É relatado que o reator deve combinar as melhores soluções que foram criadas para diferentes projetos de reatores de fusão. Por exemplo, nas extremidades de um núcleo de reator cilíndrico, existem espelhos magnéticos especiais que podem refletir uma parte significativa das partículas de plasma. Além disso, foi criado um sistema de recirculação semelhante ao usado no reator piloto Polywell. Este sistema, usando um campo magnético, captura elétrons e cria zonas para as quais os íons positivos avançam. Aqui eles se chocam e mantêm um processo contínuo de reação termonuclear. Tudo isso aumenta significativamente a eficiência do reator.
Esquema simplificado do reator Skunk Works
Como combustível no reator da Lockheed Martin, está previsto o uso de trítio e deutério, que são colocados no núcleo do reator na forma de gás. Durante o curso da reação de fusão termonuclear, o hélio-4 é formado e os elétrons são liberados, os quais são responsáveis pelo aquecimento das paredes do reator. Além disso, o esquema tradicional de tubos de vapor e trocadores de calor entra em operação.
No momento, o projeto da empresa aeroespacial americana está em fase de trabalhos para a criação de um protótipo, e um protótipo completo deve estar pronto em 5 anos. O engenheiro aeronáutico da Lockheed Martin, Thomas McGwire, disse que um protótipo funcional precisaria provar os trabalhos de design proposto. Entre outras coisas, deve garantir a ignição do plasma e a manutenção do processo de reação termonuclear por 10 segundos. Mais 5 anos após a criação de um protótipo funcional, ou seja, em 2024, os engenheiros americanos esperam produzir a primeira série de reatores termonucleares CFR que podem ser usados na indústria.
É relatado que os reatores da série inicial terão dimensões pequenas para que possam ser colocados em contêineres transportáveis de 7x13 metros. Com essas dimensões, que são bastante modestas para reatores de fusão, eles serão capazes de produzir uma quantidade recorde de energia: cerca de 100 MW. Levando em consideração os parâmetros da primeira série de reatores CFR, não é difícil entender que o Pentágono tem interesse em trabalhar nessa direção. As Forças Armadas dos Estados Unidos precisam de fontes de energia compactas e muito poderosas para desenvolver e melhorar armas avançadas de laser e microondas.
Ao mesmo tempo, no mercado civil, esses reatores de fusão são capazes de provocar uma verdadeira revolução. Um reator de fusão compacto e seguro de potência semelhante será capaz de fornecer energia para 80 mil residências. Ao mesmo tempo, será muito fácil integrá-lo em redes elétricas modernas (ao contrário de fontes de energia como painéis solares e turbinas eólicas). Além de tudo isso, o CFR é uma usina de energia quase ideal para espaçonaves promissoras. Com a ajuda de novos motores baseados em CFR, espaçonaves tripuladas serão capazes de chegar a Marte muito mais rápido.
Cientistas russos não acreditam no avanço da empresa Lockheed Martin
Além da Lockheed Martin, uma equipe de cientistas de um projeto internacional sob a abreviatura ITER / ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor está atualmente ativamente envolvida na pesquisa no campo da fusão termonuclear. Os resultados de suas atividades estão atualmente longe dos sucessos anunciados que vêm sendo alcançados pela corporação aeroespacial. Por esse motivo, a veracidade das informações divulgadas pela Lockheed Martin está sendo questionada, e já causou muita polêmica na comunidade científica. Cientistas russos realmente não acreditam nos materiais publicados.
Por exemplo, o chefe da agência ITER russa, Anatoly Krasilnikov, declarou publicamente que o avanço científico anunciado pelos especialistas da Lockheed Martin são, na verdade, palavras vazias que nada têm a ver com a vida real. O fato de os Estados Unidos estarem se preparando para começar a criar um protótipo de reator termonuclear com as dimensões declaradas parece a Krasilnikov uma RP comum. De acordo com Anatoly Krasilnikov, a ciência no estágio atual de desenvolvimento não é capaz de projetar um reator termonuclear seguro e totalmente funcional de tamanho tão pequeno.
Como argumento, ele citou o fato de que hoje físicos nucleares homenageados dos EUA, China, países da UE, Rússia, Japão, Índia e Coréia do Sul estão trabalhando no projeto internacional ITER, mas até mesmo as melhores mentes da ciência moderna reuniram, espero obter o primeiro plasma do ITER, na melhor das hipóteses, até 2023. Ao mesmo tempo, nem sequer se fala de qualquer compactação do protótipo do reator.
Naturalmente, no futuro, a possibilidade de desenvolver uma planta de pequeno porte ficará evidente, mas isso não acontecerá nos próximos anos. Já a Lockheed Martin afirma que será capaz de mostrar um modelo real do reator em um ano. E, claro, isso é difícil de acreditar, visto que os engenheiros da empresa estão trabalhando em um projeto desse nível isoladamente de outros cientistas. Anatoly Krasilnikov está confiante de que as promessas dos representantes da Lockheed Martin de mostrar um protótipo continuarão sendo apenas promessas.
Ele observa que os principais engenheiros trabalham na criação do primeiro reator termonuclear há mais de uma dezena de anos, e esse processo envolve uma troca obrigatória de experiências. Ao mesmo tempo, desenvolvimentos e desenvolvimentos promissores tornam-se disponíveis para outros cientistas. O avanço dos especialistas, cujos detalhes ninguém sabia de nada, parece ser muito exagerado. Muito provavelmente, não é uma busca por objetivos científicos, mas comerciais. Eles querem chamar a atenção, atrair recursos financeiros adicionais e seus demonstrativos são uma campanha publicitária.
Evgeny Velikhov, presidente do Instituto Kurchatov, falou sobre o projeto americano de forma ainda mais contundente, comentando a notícia que apareceu com as palavras “fantasia de Lockheed Martin”. Ele não tem informações sobre nenhum sucesso real na criação de um reator termonuclear compacto pelos especialistas da corporação americana, que seria sustentado por fatos. Segundo Evgeny Velikhov, ninguém no mundo está informado sobre a invenção americana, exceto a própria empresa americana, detalhes técnicos significativos do projeto não foram divulgados, mas a onda de discussão na mídia já aumentou.
