Acceleron Fusion, startup z Cambridge, zdobył 15 milionów dolarów na rozwój technologii zimnej fuzji, bazującej na mionach.
Firma liczy na przełom, który pozwoli na komercjalizację technologii produkowania energii przy wykorzystaniu niskich temperatur i ciśnienia. Wyzwaniem pozostaje krótki czas życia mionów, ale inwestorzy wierzą, że firma znajdzie odpowiednie rozwiązania.
15 milionów dolarów w pierwszej rundzie
Acceleron Fusion zebrał 15 milionów dolarów w pierwszej rundzie finansowania, która docelowo ma wynieść 23,7 miliona dolarów. Środki te zostaną przeznaczone na rozwój technologii zimnej fuzji, katalizowanej przez miony. Naukowcy od lat fascynuje ta technologia. Upatrują w niej źródła taniej, czystej i praktycznie nieograniczone energii.
Po co te miony?
Podczas gdy większość startupów dąży do odtworzenia przegrzanych, nadciśnieniowych warunków panujących wewnątrz gwiazdy, Acceleron przyjmuje inne podejście, wykorzystując cząstki subatomowe znane jako miony do obniżenia ciepła i ciśnienia wymaganego do zajścia reakcji fuzji.
W naturze atomy mają tendencję do opierania się fuzji, głównie dlatego, że orbitujące elektrony atomu odpychają inne atomy. Aby to obejść, większość podejść do fuzji jądrowej podąża za podejściem natury: rozgrzewają atomy na tyle blisko, że ich elektrony są uwalniane ze swoich orbit, obniżając zwykłe hamulce atomowe. Gdy jądra atomowe poruszają się bez swoich elektronów, niektóre z nich wpadają na siebie, łącząc się w nowe jądro i uwalniając ogromne ilości energii. To właśnie dzieje się wewnątrz gwiazdy.
Fuzja katalizowana mionami przyjmuje inną taktykę. Zamiast podgrzewać i ściskać izotopy wodoru, do mieszanki wprowadzane są miony. Miony to cząstki subatomowe, które przypominają elektrony – oba mają ładunek ujemny – ale ich masa jest 207 razy większa. Gdy miony bombardują izotopy wodoru, zastępują elektrony w niektórych atomach. Mion krąży wokół jądra atomu znacznie bliżej niż elektron, obniżając barierę potrzebną do połączenia atomów.
W przypadku fuzji katalizowanej mionami bariera ta jest na tyle niska, że fuzja może zachodzić w temperaturze i ciśnieniu pokojowym. Z tego powodu fuzja ta nazywana jest czasem zimną fuzją. Chociaż kataliza mionowa została zademonstrowana w warunkach laboratoryjnych, energia wymagana do wytworzenia mionów jak dotąd przewyższała ilość wytwarzanej energii.
Istnieje kilka powodów, dla których katalizowana mionami fuzja termojądrowa jeszcze nie zadziałała. Po pierwsze, każdy mion trwa tylko około 2,2 mikrosekundy, zanim rozpadnie się na mniej użyteczne cząstki subatomowe. Jest to wystarczająco długo, aby ułatwić około 100 reakcji fuzji jądrowej, ale wciąż zbyt krótko do celów komercyjnych. Inny problem polega na tym, że w około 0,8% przypadków mion przykleja się do innej cząstki subatomowej (cząstki alfa) i nie bierze już udziału w żadnych reakcjach termojądrowych. Może się wydawać, że to niewiele, ale jest to wystarczająco dużo, by zniweczyć plany komercyjne.
Firma Acceleron z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, która wyodrębniła się z NK Labs, ma nadzieję, że podnosząc ciśnienie mieszanki izotopów wodoru i być może temperaturę, będzie w stanie zmniejszyć szybkość, z jaką miony przywierają do cząstek alfa. Nadzieja polega na utrzymaniu wystarczającej ilości mionów w mieszance, aby katalizować więcej reakcji syntezy jądrowej, najlepiej na tyle, aby zrównoważyć ilość energii potrzebnej do wygenerowania mionów.
Czytaj także:
