Американские старшеклассники собрали термоядерный реактор в гараже и ставят эксперименты

Бывает, что школьные уроки физики скучны, хочется серьёзных экспериментов, а не поджигать спирт в пробирке. Почему бы тогда не собрать у кого-нибудь гараже термоядерный реактор? Именно это сделали школьники в городке Федерал Вей, штат Вашингтон. Как выяснилось, сборка фузора Фарнсуорта под силу даже любителю.

Каждую пятницу около 20 энтузиастов собираются в подвале скромного дома в Федерал Вей и ставят различные эксперименты. Этот клуб экстремальной науки — идея Карла Гренингера (Carl Greninger), программного менеджера Microsoft (днём) и энтузиаста-учёного (вечером). У него вызывает тревогу нынешняя система школьного образования, которая не даёт детям познать реальное удовольствие от экспериментальных открытий.

Так появился Extreme Science Club. За последние годы им удалось выиграть несколько наград на региональных научных конкурсах, занять 4-е место на мировом конкурсе ISEF, а также получить более $250 000 стипендий для обучения участников клуба в колледжах.

Самодельный фузор

В данный момент ребята исследуют упругие столкновения в физике плазмы и выполняют расчёты потока бора в ядерной биохимии, сказано на официальном сайте.

Фузор Фарнсуорта–Хирша — небольшой термоядерный реактор, который сконструировали американские изобретатели Фило Тейлор Фарнсуорт и Роберт Хирш в 1964 году. С тех пор было изготовлено несколько вариантов фузера, но этот вид реактора и близко не может приблизиться к критерию Лоусона, так что для коммерческих целей подходит реактор другого типа — токамак.

В фузоре дейтерий подаётся под низким давлением в сферическую камеру реактора.

 

Центральная решётка в камере находится под очень высоким отрицательным напряжением, а камера заземлена. В результате электроны отрываются от атомов водорода, а камера наполняется положительно заряженными дейтронами. Эти ядра на высокой скорости устремляются в центральную решётку реактора, некоторые пролетают сквозь неё и сталкиваются в центре. Все промахнувшиеся дейтроны, в идеале, затем полетят обратно и тоже столкнутся друг с другом. В любительских фузорах центральная решётка обычно имеет диаметр 3-5 см, а камера может быть сферой с диаметром 20 см.

Вот как выглядит «гаражный фузор» с панелью управления на верхней полке и вакуумной системой и источником напряжения на нижней полке.

Некоторые другие любительские фузоры.

Детали для вакуумной системы и источника напряжения добывались на eBay и с университетских складов. Иногда там можно купить очень много деталей по сотне баксов за каждую, которые потом перепродать на том же eBay по тысяче.

Баллоны с дейтерием несложно достать в коммерческих фирмах.

Детектор нейтронов нашего фузера продаются в канадской компании BTI (пузырьковый детектор нейтронов).

Наверное, такие установки можно собирать на практических занятиях и в отечественных школах.