На крок ближче до термоядерного синтезу: вчені протестували магніт рекордної потужності (7 фото)

0
11

Людство стало на крок ближче до термоядерного синтезу і, як наслідок, чистої відновлюваної енергії: вчені протестували магніт в 12 разів могутніше того, який використовується в апараті мрт. Вони розраховують на появу працюючих реакторів синтезу вже до 2030-х років. На відміну від сучасної технології поділу ядер, термоядерний синтез виробляє чисту відновлювану енергію без токсичних відходів.

0 дивитися всі фото в галереї

Магніт, який є найпотужнішим у світі високотемпературним надпровідним магнітом, розробили вчені массачусетського технологічного інституту (mit) у співпраці з американською компанією commonwealth fusion systems (cfs), спонсорованої біллом гейтсом. Експеримент пройшов у центрі плазмових досліджень і термоядерного синтезу массачусетського технологічного інституту в кембриджі, штат массачусетс.

0

Цей експеримент – вельми важлива подія, оскільки вченим вдалося створити магнітне поле, необхідне для процесу термоядерного синтезу, при дуже малій витраті енергії. Магніт досяг 20 тесла, споживаючи всього 30 ватт енергії – для порівняння, мідний магніт, який раніше випробовували в mit, споживав 200 мільйонів ват.

0 візуалізація sparc, компактного високопольного токамака, який розробляють вчені массачусетського технологічного інституту і компанія commonwealth fusion systems.

Очікується, що коли команда массачусетського технологічного інституту застосує цей новий магніт для створення першого термоядерного реактора (токамака), то він буде генерувати більше енергії, ніж використовується для його запуску і роботи. А значить, токамак досягне “чистої енергії«, що робить цей тест важливою сходинкою на шляху до створення так званого» сонця на землі” і появи безпечної та відновлюваної енергії.

0

як працює термоядерний синтез:

Невелика кількість дейтерію і тритію (водню) вводять у велику вакуумну камеру, звану токамаком. Водень нагрівається до тих пір, поки не перетвориться в іонізовану плазму, схожу за формою на хмару. Потім гігантські надпровідні магніти, вбудовані в токамак, обмежують і формують іонізовану плазму, утримуючи її від металевих стінок.

Коли воднева плазма досягає 150 мільйонів градусів цельсія-в десять разів гаряче ядра сонця, – відбувається синтез. У реакції синтезу крихітна кількість маси перетворюється на величезну кількість енергії (e = mc2).

Нейтрони надвисокої енергії, що утворюються при синтезі, залишають магнітне поле і вдаряються об металеві стінки камери токамака, передаючи свою енергію стінкам у вигляді тепла. Деякі нейтрони реагують з літієм в металевих стінках, створюючи більше тритієвого палива для синтезу.

Вода, що циркулює в стінках токамака, отримує тепло і перетворюється в пар. У промисловому реакторі цей пар буде приводити в дію турбіни для виробництва електроенергії.

0

Джерело:

У світі йде справжня гонка за створення життєздатної термоядерної енергії, і ітер (проект міжнародного експериментального термоядерного реактора) вже пройшов приблизно 75% шляху. Ітер сподівається досягти чистої енергії до 2026, коли закінчить будівництво магнітів для свого токамака – при цьому проект ітер не буде самостійно продавати енергію, а скоріше пропонує дизайн для майбутніх термоядерних реакторів, які можна буде використовувати у всіх країнах-учасницях.

Однак вченим массачусетського технологічного інституту вдалося створити магніт, який створює магнітне поле вдвічі більше, ніж магніт ітер, і при цьому він в 40 разів менше. Вчені з массачусетського технологічного інституту і commonwealth fusion systems заявили, що пристрій може бути готовий для повсякденного використання вже на початку 2030-х років.

0

Прихильники термоядерного синтезу говорять, що, на відміну від існуючих реакторів поділу, реактори синтезу пропонують чисту і практично безмежну енергію. Вчені намагаються домогтися цього вже майже ціле століття.

Тепер, коли магнітна технологія успішно продемонстрована, mit і cfs знаходяться на шляху до створення першого в світі пристрою термоядерного синтезу, який може створювати і утримувати плазму, що виробляє більше енергії, ніж вона споживає.

Вчені планують завершити демонстраційну модель цього пристрою під назвою sparc в 2025 році.

0