Технология термоядерного синтеза пока не доказала свою экономическую эффективность, но лаборатории и частные компании не оставляют попыток. Большинство из них экспериментируют с реакторами типа токамак или стеллатор, разогревающими плазму до чудовищных температур. Британская First Light Fusion нашла другой путь, без дорогостоящих мощных лазеров или магнитов. В основе ее технологии — сверхзвуковая скорость снаряда из рельсовой пушки.

Технология, которую разрабатывает оксфордский стартап First Light Fusion, вдохновлена раками-щелкунами и их подводным оружием. Щелкая клешнями с поразительной скоростью, они создают ударные волны, разгоняя струи воды почти до 100 км/ч. От такой скорости вода испаряется, создавая крошечные пузырьки. Они сталкиваются между собой и быстро лопаются, но на краткий промежуток времени пар внутри них нагревается до десятков тысяч градусов.

Инженеры First Light взяли этот эффект за основу и попытались усилить его, пишет New Atlas. Они изготовили ряд небольших мишеней кубической формы со стороной около 1 см, которые создавали ударные волны и пузырьки в результате воздействия снаряда, движущегося с огромной скоростью. Эти волны во много раз увеличивали давление в небольшой, размещенной точно в центре капсуле с топливом.

Снаряд разгонялся электромагнитным аппаратом, похожим на рельсовую пушку, до 6,5 км/с (23 400 км/ч, что в 19 раз быстрее скорости звука). При попадании его в мишень давление возрастало до 100 ГПа. Хитроумная конструкция мишени усиливала это давление еще в 10 раз — до 1 ТПа, а при взрыве капсулы волны давления со всех сторон доводят этот показатель до 100 ТПа, в результате чего топливо ускоряется до 70 км/с (252 000 км/ч).

В это мгновение топливо становится самым быстро движущимся объектом на Земле, а давления и температуры хватает, чтобы запустить термоядерную реакцию синтеза. Она выделяет значительный объем тепловой энергии и нейтронов, которые поглощают стены жидкого лития толщиной в метр, окружающие камеру. Тепло преобразует воду в пар, который вращает турбину и вырабатывает электричество.

По подсчетам First Light, каждая мишень сможет производить достаточно энергии, чтобы питать средний дом на одну семью в течение года. То есть, около 6,2 МВт*ч. В рабочем режиме электростанция сможет выдавать столько энергии каждые 30 секунд, то есть ее мощность составит 755 МВт — чуть меньше 1 ГВт, которые выдает средняя АЭС в США. Но без ядерных отходов и риска аварии.

Компания уже продемонстрировала опытный образец инспекции из Бюро атомной энергии Великобритании вместе со всеми техническими и экспериментальными данными и статистическим анализом. Эксперты подтвердили, что по количеству нейтронов один выстрел соответствует реакции термоядерного синтеза на дейтериевом топливе. При этом компания израсходовала на свою технологию всего $59 млн, тогда как самый скромный бюджет проекта ITER равняется примерно $200 млрд.

First Light надеется построить пилотную электростанцию на 150 МВт и стоимостью менее $1 млрд в 2030-х годах.