Iron Manova alma mater má návrh reálného fúzního reaktoru ARC
Marvelovská filmová verze Tonyho Starka vystudovala MIT na začátku 90. let. Později postavil reaktor ARC ve společnosti Stark Industries, ale některé z počátečních výzkumů, které provedl jako student, zřejmě uvízly v sešitech někde na zaprášené polici na MIT. Trvalo to jen několik desetiletí, ale týmu výzkumníků z MIT se podařilo vypracovat předběžné plány na vlastní plně vyzbrojený a funkční fúzní reaktor ARC.
ARC znamená „cenově dostupný, robustní, kompaktní“. Jedná se o návrh fúzního reaktoru, který vychází z tokamaku a využívá magnetické pole k udržení plazmy při dostatečně vysoké teplotě (desítky až stovky milionů stupňů Celsia), aby byly zachovány podmínky nezbytné pro fúzi. Tokamak s názvem ITER se v současné době staví ve Francii a mohl by být uveden do provozu v roce 2030 za cenu desítek miliard dolarů. Řada různých výzkumných institucí pracuje na novějších přístupech, které mají být mnohem rychlejší a mnohem, mnohem levnější; ARC je nejnovější z nich.
Co odlišuje projekt MIT ARC, je použití nové třídy komerčně dostupných supravodičů zvaných supravodivé pásky z oxidu měďnatého se vzácnými zeminami (REBCO). Tyto supravodiče mohou uvnitř reaktoru generovat výrazně vyšší magnetická pole. A protože jakékoli zvýšení magnetického pole zvyšuje úroveň fúze na čtvrtou mocninu, použití supravodičů REBCO k téměř dvojnásobnému zvýšení intenzity magnetického pole přináší potenciální zvýšení fúzního výkonu o řád oproti standardním supravodičům.
Díky tomuto obrovskému nárůstu výkonu se MIT podařilo navrhnout mnohem menší (a tedy levnější) reaktor, který přesto dokáže vyrábět značné množství elektřiny. První prototyp reaktoru ARC by měl být elektrárnou o výkonu 270 MWe, která by vyráběla třikrát až šestkrát více energie, než kolik potřebuje pro svůj provoz. Reaktor, který by vyrobil tolik energie, že by stačila k napájení přibližně 100 000 domácností, by byl relativně kompaktní a měl by poloviční rozměry než reaktor ITER. Jeho další výhodou by bylo, že by měl modulární aktivní zónu, což by značně usnadnilo jeho servis i experimenty.
Konstrukce reaktoru by se rovněž zjednodušila díky použití kapaliny (fluor-lithium-berylová roztavená sůl) jako stínícího materiálu, moderátoru neutronů a teplosměnného média. Kapalina pokrývá reaktor, ohřívá se fúzí probíhající uvnitř a poté je přiváděna přes vysoce účinný motor s Braytonovým cyklem k výrobě elektřiny.
Reaktor ARC je založen téměř výhradně na existující, osvědčené technologii a MIT uvádí, že zařízení podobné složitosti a velikosti byla postavena během přibližně pěti let. Podle MIT by stálo „zlomek“ toho, co bude potřeba na vybudování ITER. Z toho, co víme, vyplývá, že tento zlomek je devět desetin, ale z toho vyplývá, že reaktor ARC by byl podstatně levnější, zejména díky své menší velikosti.
Měli bychom zdůraznit, jak to dělají výzkumníci, že „úplný technický návrh je mimo rozsah studie ARC“. Neexistuje však žádná teoretická nebo technologická překážka, která by bránila tomu, aby byl vypracován inženýrský návrh reaktoru ARC. Pokud ano, mohli bychom se dočkat jeho dokončení a uvedení do provozu již za deset let.