Компания Zap Energy из Сиэтла использует мало известный подход к ядерному синтезу для создания модульных реакторов размером с гараж.

Технология Z-pinch дешевле и не требуют больших, невероятно мощных магнитов, используемых в традиционных термоядерных экспериментах. Они также могут обеспечить более быстрый путь к достижению коммерчески жизнеспособного ядерного синтеза, говорится в заявлении компании.

Ядерный синтез может избавить нас от ископаемого топлива, обеспечив практически безграничный источник энергии, производящий энергию подобно Солнцу и звездам. Эксперименты по термоядерному синтезу, такие как европейский ИТЭР, обычно основаны на больших реакторах токамак, использующих чрезвычайно мощные магниты для управления плазмой, образующейся во время термоядерной реакции.

Zap Energy разработала другой подход со своей технологией Z-pinch. Компания использует электромагнитное поле вместо дорогих магнитных катушек и экранирующих материалов, используемых в токамаках. Это, говорят они, прижимает плазму к относительно небольшому пространству и «сжимает» ее до тех пор, пока она не станет достаточно горячей и плотной для того, чтобы произошла необходимая реакция.

«Z-pinch долгое время был привлекательным способом осуществления ядерного синтеза, но в течение многих лет исследователи считали нестабильность плазмы Z-pinch непреодолимой проблемой», — сказал Шумлак, главный научный сотрудник Zap Energy. С помощью моделирования и эксперимента мы показали, что сдвиговые потоки могут стабилизировать термоядерную плазму и что стабильность должна распространяться на коммерчески выгодные масштабы. Команда Zap Energy добилась быстрого прогресса с тех пор, как эта технология вышла за пределы лаборатории».

Технология Z-pinch была впервые придумана в 1950-х годах, но до недавнего времени проблемы нестабильности означали, что исследования в основном были сосредоточены на более стабильной технологии токамака. В 2019 году группа исследователей из Вашингтонского университета предложила использовать сдвиговое осевое течение для сглаживания потоков плазмы, предотвращения искажений, ранее приводивших к нестабильности.

Один из авторов этого исследования, Ури Шумлак, стал соучредителем Zap Energy в 2017 году, стремясь использовать технику сдвига осевого потока, чтобы сделать технологию Z-pinch коммерчески жизнеспособной. Zap Energy достигла ключевой вехи, создав первую плазму внутри своего прототипа реактора, названного FuZE-Q.