У США створили найсильніший магніт у світі спеціально для термоядерного реактора
Джерело:
MIT NewsВчені не залишають спроб зменшити розміри термоядерних установок до зручних розмірів, що по-справжньому зробить термоядерну енергетику економічно виправданою. Однин з таких напрямків прокладають в Массачусетському технологічному інституті – це компактні надпотужні надпровідні магніти.
Розробники вважають, що наука зробила достатньо для створення комерційно вигідних термоядерних реакторів на базі традиційних токамаків. На основі здобутих знань можна створити компактний термоядерний реактор.
Цікаво Енергосховище на силі гравітації, побудують у США до кінця 2021 року – як воно працюватиме
Все що необхідно – це зробити набагато потужніші електромагніти, ніж ті, які зараз випускають. Це дозволить утримувати розігріту до 100 мільйонів і більше градусів Цельсія плазму у невеликих за обсягом реакторах. Зокрема, створені в MIT нові надпровідні магніти повинні в 40 разів зменшити обсяги робочих камер реакторів.
Як можна зменшити магніти
Ідея розробників полягає в тому, що традиційні надпровідні магніти, наприклад, залучені в проєкті ІТЕР, використовують низькотемпературну надпровідність (охолоджуються до температури близько -269° C), а для кратного збільшення сили магнітного поля досить перейти на високотемпературну надпровідність.
Просте підвищення робочої температури магнітів дозволить значно посилити напруженість поля без винаходу будь-яких унікальних технологій. Залишилося тільки такий магніт зробити. І його зробили і навіть випробували!
Чого вдалося досягти вченим
Нещодавно в лабораторії MIT вчені спільно зі стартапом Commonwealth Fusion Systems (CFS), який запропонував ідею нового магніту, випробували унікальний магніт для майбутніх компактних термоядерних реакторів. При охолодженні до температури близько -253,15° C дослідний магніт розвинув рекордну напруженість магнітного поля, що дорівнює 20 тесла. Стверджується, що аналогів цьому немає.
Для випробування концепції на базі 18 таких магнітів до 2025 року буде створено лабораторний термоядерний реактор SPARC. Його діаметр буде близько 3 метрів, але кожен електромагніт буде містити 267 кілометрів спеціальної стрічки з надпровідних матеріалів, складених в 16 пластин D-подібної форми. Стверджується, що новий матеріал у стрічках (рулонах) недавно став комерційно доступним і це прокладе шлях до комерціалізації технології.
Яким буде SPARC – дивіться відео:
Запуск лабораторного макета реактора в 2025 році повинен буде продемонструвати можливість виробляти більше енергії, ніж поглинати на підтримування реакції синтезу. На наступному етапі передбачається побудувати дослідний реактор ARC з робочою камерою вдвічі більшого діаметра – до 7 метрів, але це все одно буде в два рази менше, ніж у реактора ІТЕР.