Patentsnak:Plasmakompressionsfusionsanordning tænder nysgerrigheden over nuklear fusion

Patentansøgningen for en "Plasma Compression Fusion Device" blev søgt i marts sidste år. Det lød, "Ansøgning indgivet af den amerikanske flådeminister." Patentansøgningen blev offentliggjort i september i år. Under diskussion er en kompakt fusionsreaktor.

Fokus er på en kompakt nuklear fusionsreaktor, der måler mellem 0,3 og 2 meter i diameter. Fra den 15. oktober ansøgningsstatus blev angivet som afventende. Opfinderen nævnt i patentansøgningen var Salvatore Pais.

Som beskrevet i Krigszonen , reaktoren kunne "pumpe helt utrolige mængder strøm ud på et lille rum."

I en erklæring om statsinteresser, patentet erklærede, at "Opfindelsen beskrevet heri kan fremstilles og bruges af eller for USA's regering til statslige formål uden betaling af nogen royalties deraf eller derfor."

Patentet navngav de tre primære metoder til at indeslutte plasma for at få ioner til at smelte sammen:gravitationel indeslutning, inerti indespærring og magnetisk indeslutning ... "Alle disse metoder til plasma indeslutning har alvorlige problemer, såsom et ekstremt stort krav (svarende til et hangarskibs) krav, plasma ustabilitet for tokamaks, og strømtab og korte indeslutningstider for magnetiske spejl-/cusp-maskiner."

Patentet fortsatte med at sige:"Ingen af ​​disse indeslutningsmetoder til dato har været i stand til at opnå break-even fusionsreaktioner, nemlig betingelsen for, at fusionseffektoutput er lig med effektinput, endsige opnå den antændelsestilstand, hvorved en fusionsplasmaforbrænding er selvbærende, uden behov for ekstern strømforsyning. Som resultat, der er behov for en effektiv plasmakompressionsfusionsanordning, som skaber en energigevinst."

Reaktionerne på patentnyhederne var dramatiske. Krigszonen beskrev patentansøgningen som potentielt revolutionerende. Populær mekanik :"Flådens patent på en kompakt nuklear fusionsreaktor er vild, " sagde overskriften, og underoverskriften læste, "Designene strækker tilsyneladende grænserne for videnskaben."

Jennifer Leman skrev, at "Ingen har endnu været i stand til at masseproducere eller kontrollere store mængder fusionsenergi, så design til reaktoren strækker tilsyneladende grænserne for videnskab." For at skabe fusionsenergi, forskere er nødt til at bygge "instrumenter, der kan indeholde gasser, der vil nå temperaturer på hundreder af millioner af grader for at tvinge atomkerner til at slå sammen ved høje hastigheder og skabe et overophedet plasma."

Brett Tingley og Tyler Rogoway tog en fuld diskussion om patentet i Krigszonen . De skrev, at "det er fortsat udfordrende, mildest talt, at konstruere systemer, der kan indeholde temperaturer på flere hundrede millioner grader Fahrenheit og ekstremt høje tryk. De fleste af verdens 'succesfulde' fusionsreaktorer er i øjeblikket kun i stand til at opretholde plasmaudledninger i tidsrum målt i minutter eller endda sekunder. "

Laboratorier søger at udvikle den 'hellige gral' for elproduktion:Nuklear fusion og nogle laboratorier går endnu længere med forsøg på at skabe kompakte reaktorer "små nok til at passe ind i skibscontainere eller endda muligvis køretøjer, " sagde de to.

Nuværende reaktorer er omtrent på størrelse med en bygning, sagde Leman.

Tingley og Rogoway rapporterede, at "adskillige private firmaer har udviklet deres egne kompakte fusionsreaktorer i de seneste år, og det regeringsdrevne kinesiske videnskabsakademi har hævdet at have gjort betydelige fremskridt med at udvikle fusionsreaktorer, der en dag kunne være i stand til at producere revolutionære niveauer af energi."

Det kan virke let at afvise patentideerne som vilde, men i det mindste rejser udforskningen en samtale om fremtidige muligheder. "At udvikle en levedygtig kilde til nuklear fusionsenergi - den samme reaktion, der driver solen - har længe været tilsyneladende uopnåelig. Denne teknologi, efter alt at dømme, er et langskud. Men det ville fuldstændig revolutionere, hvordan vi magter vores verden, " sagde Leman.

Det Populær mekanik artiklen som en række andre fremhævede pluspunkterne. Det udsender ikke drivhusgasser eller efterlader skadelige biprodukter såsom nukleart affald - i modsætning til nuklear fission. Faktisk, dets eneste biprodukt er helium:et inert, yderst nyttig gas.

Krigszonen Rapporten sagde, at "atomfusion ville være en massiv forbedring i forhold til fission, idet den producerer meget lavere niveauer af radioaktivt affald og drivhusgasser, kræver ikke beriget nukleart materiale, der kan bruges til at fremstille våben, har en langt lavere risiko for nedsmeltning, og kan drives af mere bæredygtige brændstofkilder."

Dette ville være et passende sted at bringe ind ExtremeTech 's Joel Hruska, der er enig i, at (1) Fusionskraft har været ren energis hellige gral i årtier, og (2) den amerikanske flåde har en patentansøgning, der diskuterer et kompakt fusionsreaktordesign, der ville revolutionere verden - hvis det virker.

Hruska skrev, at "forfatteren hævder, at hans opfindelse kan give gigawatt-niveau energi fra kilowatt input, eller terawatt output med megawatt input. It would be a momentous achievement for us to get megawatt-level output from a smaller number of megawatts of input at this point. Indrømmet, patents are allowed to look forward towards what they expect will be achievable in the future, men igen, it's not clear where these improvements are coming from." Hruska's parting verdict was "Clear as mud."

The War Zone also noted that "the extent to which this patent represents an operable, functioning, or even feasible technology isn't clear." But wait, their assessment grew more straightforward. "To be frank, we at The War Zone have no idea what is going on here."

The patent filing's abstract described "A plasma compression fusion device which includes a hollow duct and at least one pair of opposing counter-spinning dynamic fusors. The hollow duct includes a vacuum chamber disposed within the hollow duct. Each dynamic fusor has a plurality of orifices and an outer surface which is electrically charged. In combination, the pair(s) of dynamic fusors create a concentrated magnetic energy flux and electromagnetic radiation within the vacuum chamber, whereby the concentrated magnetic energy flux compresses a mixture of gases that are injected through the orifices to the vacuum chamber such that a plasma core is created, and the to electromagnetic radiation heats the plasma core, while produced magnetic fields confine the plasma core between the dynamic fusors, such that when an additional mixture of gases is introduced into the plasma core through the orifices, an energy gain is created."

© 2019 Science X Network