Alma mater a lui Iron Man are un proiect pentru un reactor de fuziune ARC realist
Versiunea din filmele Marvel a lui Tony Stark a absolvit MIT la începutul anilor 1990. El a construit mai târziu un reactor ARC la Stark Industries, dar se pare că o parte din cercetările inițiale pe care le-a făcut în calitate de student au rămas în niște caiete de notițe undeva pe un raft prăfuit de la MIT. Le-a luat doar câteva decenii, dar o echipă de cercetători de la MIT a reușit să dezvolte planuri provizorii pentru un reactor de fuziune ARC propriu, complet armat și operațional.
ARC înseamnă „accesibil, robust, compact”. Proiectul este un reactor de fuziune care se bazează pe tokamak, folosind câmpuri magnetice pentru a conține plasma la o temperatură suficient de ridicată (zeci până la sute de milioane de grade Celsius) pentru a menține condițiile necesare pentru fuziune. Un tokamak numit ITER este în prezent în construcție în Franța și ar putea fi operațional până în anii 2030, la un cost de zeci de miliarde de dolari. O grămadă de instituții de cercetare diferite lucrează la abordări mai noi, concepute pentru a fi mult mai rapide și mult, mult mai ieftine; ARC este cea mai recentă dintre acestea.
Ceea ce face ca proiectul ARC al MIT să fie diferit este utilizarea unei noi clase de supraconductori disponibili în comerț, numiți benzi supraconductoare de oxid de bariu și cupru cu pământuri rare (REBCO). Acești supraconductori pot genera câmpuri magnetice semnificativ mai mari în interiorul reactorului. Și întrucât orice creștere a câmpului magnetic ridică nivelul de fuziune la puterea a patra, utilizarea supraconductorilor REBCO pentru a aproape dubla intensitatea câmpului magnetic produce o creștere potențială a puterii de fuziune de un ordin de mărime față de supraconductorii standard.
Cu această creștere masivă a puterii, MIT a reușit să proiecteze un reactor mult mai mic (și, prin urmare, mai ieftin) care poate produce în continuare cantități semnificative de energie electrică. Primul prototip al reactorului ARC ar fi o centrală electrică de 270 MWe, care ar produce între trei și șase ori mai multă energie decât cea de care are nevoie pentru a se menține în funcțiune. Reactorul, care ar genera suficientă energie pentru a alimenta circa 100.000 de locuințe, ar fi relativ compact, la jumătate din dimensiunea ITER. Ar avea avantajul suplimentar de a avea un miez modulat, ceea ce l-ar face mult mai ușor atât de întreținut, cât și de experimentat.
Proiectarea reactorului ar fi, de asemenea, simplificată prin utilizarea unui lichid (o sare topită de fluor, litiu și beriliu) ca material de ecranare, moderator de neutroni și mediu de schimb de căldură. Lichidul îmbracă reactorul, este încălzit de fuziunea care are loc în interior și apoi este alimentat printr-un motor cu ciclu Brayton de înaltă eficiență pentru a genera electricitate.
Reactorul ARC se bazează aproape în întregime pe tehnologia existentă și dovedită, iar MIT spune că dispozitive de o complexitate și dimensiuni similare au fost construite în aproximativ cinci ani. Acesta ar costa, spune MIT, „o fracțiune” din ceea ce va fi nevoie pentru a construi ITER. Din câte știm, această fracțiune este de nouă zecimi, dar implicația este că reactorul ARC ar fi substanțial mai ieftin, în mare parte datorită dimensiunilor sale mai mici.
Ar trebui să subliniem, așa cum fac cercetătorii, că „un design ingineresc complet este dincolo de scopul studiului ARC”. Cu toate acestea, nu există niciun obstacol teoretic sau tehnologic care să împiedice dezvoltarea unui proiect tehnic pentru un reactor ARC. Dacă este așa, am putea vedea unul finalizat și funcțional în doar un deceniu.