تتعاون الطاقة المركزة وLLNL لتقدير أهداف طاقة اندماج الليزر بالقصور الذاتي

في الآونة الأخيرة، أعلنت شركة Focused Energy ومختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) عن توقيع اتفاقية مشروع تعاوني استراتيجي، وسيساعد مرفق الإشعال الوطني الأمريكي (NIF) شركة Focused Energy على تطوير وتقييم تصميم هدف الضغط المتزامن لطاقة الاندماج بالقصور الذاتي.
في ديسمبر 2022، حقق العلماء إشعال الاندماج بالقصور الذاتي وكسب هدف أكبر من 1 في مرفق الإشعال الوطني الأمريكي (NIF). قبل نهاية فترة تقديم طلبات التمويل لبرنامج تطوير الاندماج النووي بين القطاعين العام والخاص التابع لوزارة الطاقة، عزز "التعادل العلمي" آفاق طاقة الاندماج بالقصور الذاتي. كانت شركة Focused Energy في نهاية المطاف واحدة من ثماني شركات بحث وتطوير في مجال الاندماج اختارتها وزارة الطاقة الأمريكية في نهاية شهر مايو، وواحدة من شركتين فقط تستخدمان مفهوم الحبس بالقصور الذاتي.
تأسست شركة Focused Energy في عام 2021، وهو نفس العام الذي سجلت فيه منشأة الإشعال الوطنية الأمريكية (NIF) طلقة ليزر حطمت الرقم القياسي في ذلك الوقت وأنتجت 1.3 ميجا جول من طاقة الاندماج.
استخدم العلماء في NIF أشعة ليزر متعددة لضغط وإشعال هدف كروي يحتوي على وقود الديوتيريوم والتريتيوم، كما تفعل الخطة المفاهيمية لـ Inertial Fusion Energy. ولكن مرفق الإشعال الوطني كان مصمماً لتحقيق المرونة التجريبية، وليس لإنتاج الطاقة. في محطة الاندماج بالقصور الذاتي، لن يتم وضع الأهداف الفردية في غرف حرارية أسطوانية كما هو الحال في NIF؛ بدلاً من ذلك، ستختار الطاقة المركزة ضغط الهدف "بالدفع المباشر" ومعدل تكرار مرتفع. ستقوم طاقة النيوترونات المنبعثة من اندماج وقود DT بتسخين جدران غرفة الاندماج، وهذه الحرارة ستعمل على تشغيل محطة توليد الكهرباء.
وبموجب العقد الجديد، سيستخدم مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) الكود والأدوات الخاصة به لمساعدة الطاقة المركزة في دراسة وتحسين تصميم الأهداف لتحقيق ضغط عالٍ لمجموعات الوقود متساوي القياس اللازمة للإشعال السريع لاندماج الحبس بالقصور الذاتي.
وتقول شركة Focused Energy إن هدف الشركة هو تحقيق إنتاج طاقة آمن ونظيف وغير قابل للاستنفاد فعليًا من خلال دمج الليزر في غضون سنوات قليلة. تقترح الشركة تحقيق ذلك من خلال الجمع بين ضغط الوقود بالليزر المباشر مع "الإشعال السريع بالبروتون".
تم إنتاج الكبسولة المستهدفة للألماس الاصطناعي التي يستخدمها مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) في مرفق الإشعال الوطني الأمريكي (NIF) في جنوب ألمانيا بواسطة شركة Diamond Materials بالتعاون مع LLNL وجنرال أتوميكس. وستكون كبسولة شركة Focused Energy مختلفة. سيتم استبدال هدف NIF بطبقتين من البلاستيك وطبقة خارجية من المعدن. وكما هو الحال مع هدف NIF، فإن غلاف الهدف سيغطي طبقة من جليد DT حول غاز DT.
وتقول شركة Focused Energy على موقعها الرسمي على الإنترنت: "إننا نعمل على تطوير تقنية للأنظمة التي تعمل بالليزر ذات التردد العالي والتكرار لتحسين الموثوقية وخفض التكاليف من خلال الإنتاج الضخم." وتبيع الشركة أيضًا مصدر الإشعاع الذي يعمل بالليزر، والذي يمكنه إنتاج أشعة النيوترون والأشعة السينية والميزون كأداة تشخيصية للمستخدمين الصناعيين.