Новий надпровідний магніт знизив ціну енергії для термоядерного синтезу в 40 разів

За словами директора Центру, професора Денніса Вайта, успішне випробування магнітів – “найважливіше, що сталося за останні 30 років у дослідженнях термоядерного синтезу”. Раніше найдоступніші надпровідні магніти були досить потужними, щоб досягти енергії синтезу – але тільки в тому разі, якщо були настільки великими, що втрачалася економічна ефективність їхнього застосування. Тепер же ціна за один ват енергії для термоядерного реактора різко впала майже в 40 разів, пише MIT News.

Реакція термоядерного синтезу, що вивільняє величезну кількість енергії майже без радіоактивних відходів, вимагає надзвичайно високих температур і тиску. Жоден матеріал, відомий науці, не витримав би такого, тому паливо для реакції утримують магнітні поля. Їх створюють надпровідні магніти, які раніше виготовляли з матеріалу, що потребує температури 4 К (-270 °С). Нещодавно з’явився новий матеріал REBCO на основі оксиду барію-міді, який дозволив підняти температуру до 20 К.

Фахівці MIT і CFS переробили майже всі основні принципи створення матеріалів для надпровідних магнітів, щоб отримати абсолютно новий, відмінний від колишнього REBCO. Одна з найважливіших його відмінностей – відсутність ізоляційного шару навколо тонких, плоских надпровідних стрічок, що утворюють магніт. Ізоляція захищала маніт від замикань між проводами, але винахідники нового магніту вирішили обійтися без нього, поклавшись на високу провідність.

У підсумку інженерам вдалося побудувати магніт масою 9 тонн, що генерує рівне магнітне поле потужністю трохи більше 20 Тл – набагато більше, ніж будь-який інший магніт таких розмірів. Відсутність ізолюючого шару серйозно спрощує і прискорює процес виробництва і залишає місце для інших компонентів.

Випробування показали, що різні комп’ютерні моделі, які прогнозують продуктивність магніту в різних аспектах, здебільшого узгоджуються з реальними вимірами. Розібравши магніт на частини, дослідники встановили, що більша його частина залишилася неушкодженою, і тільки одна ізольована область оплавилася.

Учені роками шукають шляхи ефективного контролю спінових хвиль. Дослідження нідерландських фізиків дає змогу краще зрозуміти взаємодію надпровідників і магнітів. Воно доводить можливість управління спіновими хвилями на чипі за допомогою надпровідників.

Термоядерний синтез вважається священним Граалем у сфері виробництва енергії, оскільки його успішне використання може революціонізувати енергетичну галузь, забезпечивши людство чистою, безпечною та практично необмеженою енергією.

Джерело: Cikavosti

Джерело: storozhynets.info