Японская компания Kyoto Fusioneering начала испытания новой системы извлечения водорода, что представляет собой важный этап в решении одной из ключевых задач, стоящих перед коммерческим термоядерным синтезом – обеспечении постоянной подачи топлива. Будущие электростанции, использующие термоядерный синтез, потребуют использования изотопов водорода, в частности трития, который крайне редок в естественных условиях. Поскольку его невозможно получить традиционными методами, тритий необходимо генерировать, или «размножать», непосредственно внутри термоядерного реактора.
Предлагаемое компанией решение заключается в воспроизводстве трития внутри «бланкетного модуля» посредством реакции нейтронов с жидким сплавом лития и свинца (LiPb). Основная трудность состоит в последующем извлечении этого топлива из раскаленного жидкого металла. Для решения этой задачи проводятся новые испытания на объекте UNITY-1. Цель тестов – подтвердить функциональность запатентованной технологии Vacuum Sieve Tray (VST), разработанной специально для этой цели. Технология VST основана на следующем принципе: обогащенный тритием сплав лития и свинца подается в вакуумную камеру. Внутри камеры специальные ситовые тарелки обеспечивают распыление жидкости на мельчайшие капли. Этот процесс существенно увеличивает площадь поверхности жидкости, что позволяет эффективно извлекать тритий в газообразной форме. На начальном этапе испытаний инженеры используют дейтерий и водород в качестве аналогов, чтобы продемонстрировать принцип извлечения.
Эта VST-система – важная часть комплексной системы топливного цикла Fusion Fuel Cycle System компании. Разработка этой системы в целом направлена на управление всем процессом обеспечения топливом: от извлечения произведенного трития до его хранения и последующей подачи обратно на установку. Результаты текущих испытаний UNITY-1 будут использованы при проектировании VST-системы для проекта UNITY-2, который реализуется в Онтарио, Канада. Этот совместный проект с Canadian Nuclear Laboratories (CNL) позволит провести финальную проверку технологии с использованием настоящего трития. « Подтверждение способности извлекать водород является ключевым этапом в развитии масштабируемого термоядерного синтеза », — отметил Сатоши Кониси, сооснователь и генеральный директор компании Kyoto Fusioneering.
Проект UNITY-2 в Канаде официально перешел к этапу строительства. Совместное предприятие Fusion Fuel Cycles направило рабочие группы в лаборатории Чалк-Ривер в Онтарио. В настоящее время команды проводят демонтаж устаревшего оборудования для подготовки места под новые технологические системы. Официально объект получил наименование Unique Integrated Testing Facility, и он станет первым в мире, где будет продемонстрирован полноценный, замкнутый цикл использования трития. UNITY-2, созданный для преодоления разрыва между теоретическими разработками и практической реализацией, будет подвергать испытаниям все компоненты топливного цикла в условиях, максимально приближенных к термоядерным. Это включает в себя все этапы: от подачи топлива и удаления отработанных газов до очистки от примесей, разделения изотопов и хранения трития. Установка рассчитана на непрерывную циркуляцию до 30 граммов трития в течение суток и имеет лицензию на расширение деятельности до 100 граммов.