Iron Man’s alma mater har en ritning för en realistisk ARC-fusionsreaktor
Marvel-filmens version av Tony Stark tog examen från MIT i början av 1990-talet. Han byggde senare en ARC-reaktor på Stark Industries, men tydligen finns en del av den inledande forskning han gjorde som student kvar i några anteckningsböcker någonstans på en dammig hylla på MIT. Det tog dem bara några årtionden, men ett team av MIT-forskare har kunnat utveckla preliminära planer för en egen fullt utrustad och fungerande ARC-fusionsreaktor.
ARC står för ”affordable, robust, compact” (överkomligt, robust, kompakt). Konstruktionen är en fusionsreaktor som bygger på tokamak, där man använder magnetfält för att innesluta plasma vid en tillräckligt hög temperatur (tiotals till hundratals miljoner grader Celsius) för att upprätthålla de förhållanden som krävs för fusion. En tokamak kallad ITER håller för närvarande på att byggas i Frankrike, och den kan vara i drift på 2030-talet till en kostnad av tiotals miljarder dollar. Ett gäng olika forskningsinstitutioner arbetar med nyare metoder som är utformade för att vara mycket snabbare och mycket, mycket billigare; ARC är den senaste av dessa.
Det som gör MIT:s ARC-konstruktion annorlunda är dess användning av en ny klass av kommersiellt tillgängliga supraledare som kallas supraledande band av sällsynta jordartsmetaller, barium kopparoxid (REBCO). Dessa supraledare kan generera betydligt högre magnetfält inne i reaktorn. Och eftersom varje ökning av magnetfältet höjer fusionsnivån till fjärde potensen, ger användningen av REBCO-supraledare för att nästan fördubbla magnetfältsstyrkan en potentiell ökning av fusionskraften med en storleksordning jämfört med standardsupraledare.
Reaktorns konstruktion skulle också förenklas genom användning av en vätska (ett smält fluor-litium-beryllium-salt) som avskärmningsmaterial, neutronmoderator och värmeväxlingsmedium. Vätskan täcker reaktorn, värms upp av den fusion som pågår inuti och leds sedan genom en högeffektiv Braytoncykelmotor för att generera elektricitet.
Arc-reaktorn bygger nästan helt och hållet på befintlig, beprövad teknik, och MIT säger att anordningar av liknande komplexitet och storlek har byggts inom cirka fem år. Den skulle enligt MIT kosta ”en bråkdel” av vad det kommer att kosta att bygga ITER. Vad vi vet är denna bråkdel nio tiondelar, men det innebär att ARC-reaktorn skulle vara betydligt billigare, till stor del på grund av sin mindre storlek.
Vi bör påpeka, som forskarna gör, att ”en fullständig teknisk utformning ligger utanför räckvidden för ARC-studien”. Det finns dock inget teoretiskt eller tekniskt hinder som hindrar att en teknisk konstruktion för en ARC-reaktor utvecklas. Om så är fallet kan vi få se en färdigställd reaktor i drift inom så lite som ett decennium.