Lockheed Martin erhielt ein Patent für einen tragbaren "magnetischen Plasmakonzentrator"

Published on March 30, 2018

Lockheed Martin erhielt ein Patent für einen tragbaren "magnetischen Plasmakonzentrator"

    Bild

    Die Firma Lockheed Martin erhielt ohne viel Lärm ein Patent für ein Gerät, das die Größe eines normalen Containers nicht überschreitet, aber die Versorgung von rund 80.000 Häusern mit Energie ermöglicht. Das Patent befasst sich mit dem "magnetischen Plasmakonzentrator", aber dies ist, soweit verstanden werden kann, tatsächlich ein tragbarer thermonuklearer Reaktor. Bisher gibt es nur ein Patent mit Zeichnungen und Beschreibungen, und das Unternehmen hat keine funktionierende Installation eingereicht. Trotzdem besteht bei weitem keine Chance, dass all dies Realität wird, und Lockheed Martin wird seine Erfindung in naher Zukunft zeigen.

    Das Patent ist vom 15. Februar 2018 datiert . Die ganze Geschichte begann im Jahr 2013 und im Jahr 2014 ließen Vertreter von Lockheed Martin sie wissen, dass sie an einem Gerät dieser Art arbeiteten. Dann ein Wissenschaftler namens Thomas McGuire, KapitelDas Compact Fusion Project gab seine Absicht bekannt, die Entwicklung innerhalb von fünf Jahren abzuschließen. 2013 kündigte er seine Absicht an, in fünf und in zehn Jahren einen funktionsfähigen Prototypen zu entwickeln und mit der industriellen Produktion solcher Systeme zu beginnen. Project Skunk Works ist eine Abteilung von Lockheed Martin.

    McGuire zufolge las er alles, was mit einem thermonuklearen Reaktor zu tun hatte. Als Ergebnis hatte er eine Idee im Kopf, wie man alle gelesenen Ideen kombiniert und sie in etwas qualitativ Neues verwandelt. Grundsätzlich verfügt McGuire über die notwendigen Qualifikationen, um auf dem Gebiet der thermonuklearen Energie zu arbeiten. McGuire promovierte am Massachusetts Institute of Technology. Er studierte thermonukleare Fusion in der Graduiertenschule als mögliche Quelle für Bewegung im Weltraum im Zusammenhang mit den Plänen der NASA, die Zeit für die Reise zum Mars zu verkürzen. In den frühen 2000er Jahren beschloss er, ein Hybridgerät zu entwickeln, das keine Probleme aufweist, die für die meisten Prototypen von Fusionsreaktorsystemen typisch sind. All dies mag wie ein Witz erscheinen.

    Informationen über thermonukleare Energie und Anlagen, die sie erzeugen können, sind immens. Seit den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts haben Wissenschaftler versucht, sich vorzustellen, wie ein Fusionsgerät, ein Reaktor, aussehen und funktionieren sollte, und dabei konzeptionelle Prototypen von Geräten erstellt. Sie sind alle riesig und sehr teuer. Zum Beispiel kostet der Internationale Thermonukleare Experimentalreaktor , an dem die internationale Gemeinschaft in Frankreich arbeitet, ungefähr 50 Milliarden US-Dollar und wiegt ungefähr 23.000 Tonnen. Der Reaktor sollte bis 2021 irgendwo fertig sein.


    Das Interessanteste ist, dass Guaira mit dem Tokamak-Konzept arbeitet. Geändert, aber immer noch ein Konzept. Tokamak(Ringkammer mit Magnetspulen) - Ringkammer für die magnetische Plasmaeinschließung, um die für den Strom der kontrollierten Kernfusion erforderlichen Bedingungen zu erreichen. Das entsprechende Systemdesign wurde erstmals in der Sowjetunion in den 1950er Jahren vorgeschlagen, wonach sowjetische Wissenschaftler aktiv an der Schaffung einer thermonuklearen Anlage arbeiteten. Dann schienen nur noch wenige Jahre bis zur Schaffung eines funktionierenden Fusionsreaktors zu verblieben. Na ja, vielleicht 10-20 Jahre. Nein, die Erstellung eines mehr oder weniger funktionierenden Prototyps eines Systems, das in der Lage ist, ein Plasma für eine sinnvolle Zeit (im Bruchteil einer Sekunde) zu erzeugen und zu warten, dauerte viel länger. Tokamaks haben aufgrund des relativ niedrigen „magnetischen Drucks“ eine technische Beschränkung hinsichtlich des Plasmaeinschlusses.

    Tokamaks können nur mit einer bestimmten Menge Plasma fertig werden, die einen eigenen Namen erhalten hat - Beta-Limit. Eine tragbare Installation von Lockheed Martin enthält ein magnetisches Plasma mit einem Magnetspiegel. Die Magnetfelder hoher Dichte reflektieren gleichzeitig die sich bewegenden Teilchen im Inneren, wo es eine relativ geringe Dichte von Magnetfeldern gibt. Das Unternehmen konzentriert sich auf die Entwicklung eines relativ kleinen Geräts, dessen Größe mit einem herkömmlichen Düsentriebwerk vergleichbar ist. Laut Vertretern des Unternehmens ist es mit seiner Idee möglich, die Entstehung und Ausbreitung von Kernreaktoren schneller zu erreichen als bei Großprojekten wie Joint European Torus oder ITER.

    Für den Betrieb des Magnetspiegels werden zwei Sätze von "Spiegeln" verwendet. Die erste befindet sich an beiden Enden im zylindrischen Gefäß des Reaktors. Ein weiterer Satz umgibt den Reaktorzylinder. Ringmagnete erzeugen einen „diamagnetischen Peak“, eine bestimmte Form des Magnetfelds. Im Inneren ändern die Magnetkräfte schnell die Richtung und drücken den Kern bis zur Mitte zwischen den beiden Ringen zusammen. Die Felder der äußeren Magnete drücken den Kern bis an die Enden des Gefäßes zurück. Dieser Vorgang wird als "Recycling" bezeichnet.

    Eines der neuen Elemente beim Bau solcher Geräte sind supraleitende Magnete, mit denen Sie starke Magnetfelder mit weniger Energie als mit herkömmlichen Magneten erzeugen können. Darüber hinaus sieht das Projekt keinen Nettostrom vor, der laut Lockheed die Hauptursache für die Instabilität des Plasmas beseitigt und den Einschluss verbessert. Eine kleine Menge Plasma reduziert gleichzeitig die Energie, die zur Erzielung der Synthese benötigt wird. Im Rahmen des Projekts ist geplant, Mikrowellenemitter, die das Plasma erwärmen, an herkömmliche Injektoren eines Strahls neutraler Teilchen zu ersetzen, wo elektrisch neutrale Deuteriumatome ihre Energie auf das Plasma übertragen. In solchen Anlagen ist der berechnete Plasmadruck zum Magnetfelddruck ungefähr eine Größenordnung höher als in Tokamaks.

    Natürlich wird eine solche Anlage, wenn sie sich als funktionsfähig herausstellt, nicht nur die Energieinfrastruktur der Zivilisation, sondern auch die Menschheit selbst, die eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle erhalten wird, vollständig verändern. Ungefähr 11 kg Brennstoff (Deuterium und Tritium) reichen aus, um die Anlage ein Jahr lang ohne Unterbrechung laufen zu lassen. Das Gerät wird etwa 100 MW pro Jahr erzeugen können.

    Der Reaktor wird leistungsfähig genug sein, um einen ganzen Flugzeugträger oder eine Stadt mit 50-100.000 Einwohnern mit Strom zu versorgen. Vielleicht ist es genau eine solche Installation, die endlich den Weg zum Mars ermöglicht und die Reisezeit verkürzt, da die Rakete beschleunigt werden kann. Auf der Grundlage solcher Reaktoren wird es möglich sein, irgendetwas zu entwickeln. Sie werden die Menschheit auf dem Mond oder dem Mars mit Energie versorgen können, um unbegrenzt viel Elektrizität auf der Erde zu produzieren.

    Flugzeuge werden nur durch die Menge an Wasser, Lebensmitteln und anderen Komponenten begrenzt, die zur Aufrechterhaltung der Lebensdauer des Teams erforderlich sind. Kraftstoff genug für viele Jahre Arbeit. Wenn wir von unbemannten Luftfahrzeugen sprechen, werden sie jahrelang überhaupt fliegen können, ganz zu schweigen von Satelliten und anderen Systemen. Solche UAVs können große Land- und Seegebiete überwachen, was es Eindringlingen erschwert, in die Küstengewässer eines Staates einzudringen.


    Struktur eines tragbaren Fusionsreaktors der Firma Lockheed Martin. Es ist unklar, ob es sich um einen funktionierenden Prototyp oder nur um Bilder handelt

    Sie können sich LKWs vorstellen, die mit einer solchen Anlage ausgestattet sind. Sie brauchen keinen Kraftstoff und können jahrelang auf Straßen fahren, insbesondere wenn es sich um unbemannte Lastwagen handelt, die jetzt von Vertretern der Automobilindustrie gebaut werden.

    Und es wird fast reine Energie sein, die sich nicht negativ auf die Umwelt auswirkt. Weder Strahlung noch schädliche Verbindungen ergeben thermonukleare Reaktoren. Mit Hilfe von Kernreaktoren können Schulen, Krankenhäuser und staatliche Einrichtungen mit Energie versorgt werden. Deuterium und Tritium, Brennstoff für derartige Reaktoren, können problemlos gewonnen werden. Kohle, Gas, Öl - das alles gehört der Vergangenheit an. Irgendwo werden fossile Brennstoffe verwendet, aber thermonukleare Füllungen werden all dies ersetzen. Ein kleiner Rektor ermöglicht die Wiederherstellung der Energieversorgung in der Stadt eines Landes, das aufgrund einer Katastrophe (Erdbeben, Überschwemmung, Krieg usw.) von der Welt abgeschnitten ist.

    Natürlich bleibt es für kleine Unternehmen so, wenn überhaupt, zu verstehen, wann das Unternehmen seine Reaktoren einführen wird. Das Problem ist, dass Lockheed Martin nicht das erste oder sogar das zweite Unternehmen ist, das versucht, ein funktionierendes Fusionsgerät zu entwickeln. Zuvor endeten alle derartigen Versuche ohne Erfolg, obwohl viele Projekte diskutiert wurden und sehr aktiv waren. Vielleicht ist dies nur ein „hypothetisches“ Patent, das die Möglichkeit bietet, eine bestimmte Technologie zu entwickeln. Der Verdacht, dass das Unternehmen nicht über eine vorgefertigte Entwicklung verfügt, beruht auf der Tatsache, dass die US-Regierung das Recht hat, Patente für das öffentliche Bewusstsein zu sperren, wenn sie eine Bedrohung für die nationale Sicherheit darstellen, der Begriff „tragbarer Thermokern“ jedoch gemeinfrei ist. Es gibt viele potenzielle Probleme mit dem Patent und der Technologie selbst, so dass es seltsam erscheint

    Andererseits kann Skunk Works wirklich etwas „für die Seele“ haben, und deshalb versucht die Einheit, sich allmählich bemerkbar zu machen, so dass die Präsentation der Technologie, wenn sie es ist, mit Pomp übergeht. Vertreter des Unternehmens äußerten sich zu verschiedenen Medien und gaben an, dass sich die Technologie allmählich weiterentwickle. Vielleicht ist das richtig, da das Unternehmen selbst sehr seriös ist, werfen die Vertreter von Lockheed Martin keine Worte in den Wind.

    Nun, angesichts der Tatsache, dass McGuire im Jahr 2014 von einer fünfjährigen Entwicklungsperiode sprach, ist die Wahrscheinlichkeit, dass bald etwas Neues gezeigt wird, ungleich Null. Hoffentlich hat das Unternehmen wirklich etwas erfunden, das unsere Zukunft zum Besseren verändern kann. Es bleibt nur zu warten, bis eine Verweigerung oder Bestätigung von Gerüchten und Verdächtigungen vorliegt.