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.
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.
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.
