Значительный прогресс на пути к термоядерной энергии — новый сверхпроводник показывает отличные результаты

Новый сверхпроводящий магнит бьет рекорды напряженности магнитного поля, открывая путь для практической, коммерческой, безуглеродной энергии.

Значительный прогресс на пути к термоядерной энергии — новый сверхпроводник показывает отличные результаты

Это был момент, который создавался в течение трех лет и основывался на интенсивных исследованиях и конструкторских работах: 5 сентября впервые в большом высокотемпературном сверхпроводящем электромагните была увеличена напряженность поля до 20 тесла. Это стало самым мощным магнитным полем такого рода, из когда-либо созданных на Земле. По словам руководителей проекта в Массачусетском технологическом институте и начинающей компании Commonwealth Fusion Systems (CFS), эта успешная демонстрация помогает разрешить величайшую неопределенность в стремлении построить первую в мире термоядерную электростанцию, которая может производить больше энергии, чем потребляет.

По их словам, этот прогресс открывает путь к долгожданному созданию практичных, недорогих, безуглеродных электростанций, которые могут внести важный вклад в ограничение последствий глобального изменения климата.

Разработка нового магнита рассматривается как величайшее технологическое препятствие на пути к этому. Его успешная работа теперь открывает дверь для демонстрации синтеза в лаборатории на Земле, к чему десятилетиями добивались с ограниченным прогрессом. Теперь, когда магнитная технология успешно продемонстрирована, сотрудничество MIT-CFS на пути к созданию первого в мире термоядерного устройства, которое может создавать и удерживать плазму, производящую больше энергии, чем потребляемую. Это демонстрационное устройство под названием SPARC планируется завершить в 2025 году.

Значительный прогресс на пути к термоядерной энергии — новый сверхпроводник показывает отличные результаты

Источник: CFS/MIT-PSFC.

Коллективная команда работает над магнитом на испытательном стенде Массачусетского технологического института. Исследования, конструирование и тестирование этого магнита были крупнейшим направлением деятельности команды SPARC, которая выросла до 270 человек.

Основным нововведением в конструкции термоядерного синтеза MIT-CFS является использование высокотемпературных сверхпроводников, которые обеспечивают гораздо более сильное магнитное поле в меньшем пространстве. Эта конструкция стала возможной благодаря новому виду сверхпроводящего материала, который стал коммерчески доступным несколько лет назад.

Идея казалась настолько многообещающей, что она продолжала развиваться в течение следующих нескольких итераций этого класса, что привело к концепции проекта электростанции ARC в начале 2015 года. SPARC, рассчитанный примерно на половину размера ARC, является испытательным стендом.

До сих пор единственным способом получить колоссально мощные магнитные поля, необходимые для создания магнитной "бутылки", способной удерживать плазму, нагретую до сотен миллионов градусов, было делать их все больше и больше. Но новый высокотемпературный сверхпроводящий материал, выполненный в форме плоской ленточной ленты, позволяет достичь более высокого магнитного поля в меньшем устройстве, сравнимых с характеристиками, которые были бы достигнуты в устройстве, в 40 раз большем в объем с использованием обычных низкотемпературных сверхпроводящих магнитов. Такой скачок мощности по сравнению с размером — ключевой элемент революционного дизайна ARC.

Значительный прогресс на пути к термоядерной энергии — новый сверхпроводник показывает отличные результаты

Источник: CFS/MIT-PSFC.

Этот крупнокалиберный, полномасштабный высокотемпературный сверхпроводящий магнит, продемонстрировал рекордное магнитное поле в 20 тесла. Это самый сильный термоядерный магнит в мире.

Для воплощения этой новой концепции магнитов в реальность потребовалось три года интенсивной работы над дизайном, налаживанием цепочек поставок и отработкой методов производства магнитов, которые, возможно, в конечном итоге придется производить тысячами.

Следующим шагом будет строительство SPARC, уменьшенной версии планируемой электростанции ARC. Успешная эксплуатация SPARC продемонстрирует, что полномасштабная коммерческая термоядерная электростанция практична, открывая путь для быстрого проектирования и строительства этого новаторского устройства, которое затем может продолжаться в производственных масштабах.

Читайте также

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Канатная дорога между Россией и Китаем заработает в мае 2027 года

Магнитофотонный кристалл управляет интенсивностью света для нужд оптических компьютеров

Магнитофотонный кристалл управляет интенсивностью света для нужд оптических компьютеров

Нейросетевой модуль для слуховых аппаратов очищает речь от шума за миллисекунды

Нейросетевой модуль для слуховых аппаратов очищает речь от шума за миллисекунды

Лингвисты СПбГУ научили нейросеть передавать эмоции через интонацию

Лингвисты СПбГУ научили нейросеть передавать эмоции через интонацию

Получение жидкого топлива из угля сделали в 3,6 раза дешевле

Получение жидкого топлива из угля сделали в 3,6 раза дешевле

Аккумулятор для Арктики: как твердый электролит обманул законы физики низких температур

Аккумулятор для Арктики: как твердый электролит обманул законы физики низких температур

Нейротренажер с VR одновременно тренирует мышцы и интеллект

Нейротренажер с VR одновременно тренирует мышцы и интеллект

Первый в РФ плазменный двигатель на криптоне создали в МАИ

Первый в РФ плазменный двигатель на криптоне создали в МАИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Китайская ракета Long March 7A взорвалась через 85 секунд после запуска

Китайская ракета Long March 7A взорвалась через 85 секунд после запуска

Ученые обнаружили новый способ взлома смартфонов через SIM-карты

Ученые обнаружили новый способ взлома смартфонов через SIM-карты

Атмосфера Плутона начала замерзать по мере удаления от Солнца

Атмосфера Плутона начала замерзать по мере удаления от Солнца