MIT проправи пътя за евтина термоядрена енергия с пробив в

MIT проправи пътя за евтина термоядрена сила с пробив в производството на свръхпроводящи магнити (снимка: MIT)

Учени от Масачузетския софтуерен институт (MIT) създават нови електромагнити, основани на високотемпературна свръхпроводимост, които се смятат за най-големия пробив по пътя към основаване на търговски жизнеспособни термоядрени реактори през последните 30 години.

Първите проби на огромен първообраз на високотемпературен свръхпроводящ електромагнит са извършени на 5 септември 2021 година в лабораториите на MIT и термоядрения център (PSFC), само че резултатите бяха оповестени едвам в този момент, след приемане на патентите. Устройството с тегло към 9 тона основава електромагнитно поле със мощ 20 тесла. Дизайнът на електромагнита е създаден от нулата въз основата на нови правила, а огромните проби трябваше да потвърдят правилността на изчисленията, моделите и самата концепция, която по това време беше извънредно новаторска.

Преди тази разработка електромагнитите към този момент можеха да основават полета с нужната активност, с цел да поддържат плазмата, нагрята до 100 милиона °C, изолирана от стените на работната камера. Ефективността на такива системи обаче беше надалеч от условията за доходност. Учените от MIT и експерти от Commonwealth Fusion Systems съумяха да основат електромагнити, които са доста по-компактни и по-евтини за произвеждане и поддръжка, с впечатляваща енергийна успеваемост.

„ За една нощ това на процедура промени цената на ват на термоядрения реактор с съвсем 40 пъти ”, обявиха участниците в опита, представени от MIT News. „ Сега термоядреният синтез има късмет. Най-широко употребяваният дизайн на пробни устройства за синтез може да стане пестелив, тъй като се появи скокообразна смяна в тази област ”. Именно способността за доста понижаване на размера и цената на обектите би направила нуклеарния синтез вероятен.

Една от тайните на триумфа на новия дизайн на електромагнитите е отводът да се изолират проводниците в намотките на бобината. Невероятното е, че учените са употребявали голи проводници в намотката, без да се опасяват от щета или късо съединяване. Ефектът на свръхпроводимост основава такива условия в намотките, че късото съединяване сред навивките може да бъде подценено.
още по темата
Експериментът удостоверява правилността на избора. Електромагнитната бобина остава надеждна и доста по-малка като размер, като цена и във връзка с общия размер на реактора.

За намотка е определен високотемпературният свръхпроводник REBCO – това е редкоземен барий-меден оксид, който разрешава реализиране на свръхпроводящ резултат при температура от 20 K – това е 16 K над естествената свръхпроводимост, което трансформира разпоредбите на играта макар видимо дребната разлика в дълбочината на изстудяване. Един електромагнит изисква 300 км REBCO лента. Само си представете какъв брой икономисване на място в намотката е допустимо посредством унищожаване на изолацията на този проводник.

MIT не разкрива доставчика на този проводник. По-късно, по време на тестванията на магнита при сериозни условия, теоретичните модели на неговото държание са тествани до отчасти разрушение (топене на намотката). Това е значимо за възстановяване на дизайна и тестване на работните характерности на електромагнитите за потребление в бъдещи термоядрени реактори.

Публикуването на няколко публикации за създаването в мартенския брой на IEEE Xplore стана допустимо след приемане на патенти за дизайна на електромагнитите и правилата на тяхната работа. Изследването ни приближава досега, в който основано от индивида “Слънце ” може да светне на Земята, а силата в електрическите мрежи ще стане безкрайна и на практика чиста.