Termobranduolinių projektų varžybos vis įdomėja. MIT mokslininkų komanda, kurdama eksperimentinį termobranduolinį rektorių, pasiekė įspūdingą proveržį – patikimam plazmos laikymui tokomake jiems pavyko sukurti 20 teslų galingumo magnetą. Jo ilgis – 267 km. Galingumu jis 1,5 karto pranoksta magnetą, kuris bus naudojamas tarptautiniame termobranduolinės sintezės projekte ITER (jame magnetinio lauko indukcija sieks 13 teslų), statomame prie Marselio, Prancūzijoje.
Komanda dirba su MIT esančiu magnetu
© Gretchen Ertl/CFS/MIT-PSFC
MIT mokslininkų komanda nuo 2015 metų vykdė eksperimentinio ARC termobranduolinio reaktoriaus projektą (ARC – Affordable, Robust Compact). Šis tokamakas toks pats, kaip ITER, tik dvigubai mažesnis – 3,3 metrų spindulio, rašo „MIT News“. Tokio tipo reaktoriuje, kaip, beje, ir stelaratoriuje, vandenilio izotopai, deuteris ir tritis, kaitinami iki plazmos būsenos, kurią reikia pakankamai ilgai išlaikyti, kad ji nesiliestų su kameros sienelėmis. Tai ir atliekama magnetais.
Tačiau kitaip nei ITER magnetų atveju, ACR kūrėjai panaudojo juostos formos vadinamus aukštatemperatūrius superlaidininkus, mažesniais matmenimis užtikrinančiais daug galingesnį magnetinį lauką. MIT komanda drauge su Commonwealth Fusion Systems (CFS) startuoliu stengėsi šiuos superlaidininkus paversti magnetais.
Galiausiai 16-os plokštelių bendras superlaidininkų juostos ilgis pasiekė 267 kilometrus. Sumažinus magneto temperatūrą iki 20 kelvinų (-253,15 ℃), jis tampa superlaidus ir sukuria galingą magnetinį lauką.
Atlikdami bandymus, tyrėjai pamažu didino magneto galingumą, kol pasiekė rekordinę termobranduolinėje sintezėje naudojamų magnetų indukcijos reikšmę – 20 teslų. Tai maždaug 307 000 galingiau už Žemės magnetinį lauką. Panaudojus šią technologiją viso dydžio reaktoriuje (šis bandomasis pavyzdys yra dvigubai mažesnis), mokslininkų skaičiavimais, ja būtų galima sukurti magnetinį lauką, ekvivalentišką 40 kartų didesniame tokamake su žematemperatūriais superlaidžiais magnetais.
Kol kas nė vienu termobranduoliniu reaktoriumi nepavyko sukurti daugiau energijos, nei sunaudojama paleisti termobranduolinės sintezės reakciją. Naujas galingas magnetas gali tapti svarbiu žingsniu šio tikslo link, nes juo bus galima efektyviau išlaikyti įkaitintą plazmą daug ilgiau, nei dabartinis 120 sekundžių rekordas, pasiektas eksperimentiniu reaktoriumi KLR.
hightech.plus
