Для будущего токамака собрали магнит рекордной мощности — Naked Science
9 сентября
Сергей Васильев
3

Для будущего токамака собрали магнит рекордной мощности

5.2

Американские инженеры создали магнит из пленки высокотемпературного сверхпроводника и получили магнитное поле в 20 тесл.

Магнит из высокотемпературного сверхпроводника: вид сверху
Магнит из высокотемпературного сверхпроводника: вид сверху / ©Gretchen Ertl, CFS, MIT-PSFC, 2021

Управляемый термоядерный синтез может стать почти бесконечным источником «чистой» и безопасной энергии. Поэтому уже больше полувека ученые медленно, но верно двигаются к созданию промышленных установок для получения термоядерной энергии. Крупнейший из таких проектов — международный экспериментальный реактор ITER, который возводят во Франции. А в Массачусетском технологическом институте (MIT) работают над схожим, но более компактным реактором ARC.

Как и в ITER, водородная плазма в нем должна удерживаться и сжиматься внутри тороидального (похожего на бублик) токамака с помощью мощных магнитных полей. Сам токамак на ARC будет иметь всего 3,3 метра во внешнем диаметре и 1,1 метра — во внутреннем. Для него планируют использовать не обычные сверхпроводниковые магниты, как на ITER, а магниты из высокотемпературных сверхпроводников, способные сохранять свои свойства при сравнительно умеренной температуре, на несколько десятков градусов выше абсолютного нуля (около минус 250 градусов Цельсия). Такая разница позволит сделать установку компактнее и снизить расходы на ее работу.

Проект установки SPARC / ©T. Henderson, CFS, MIT-PSFC, 2020

Пока инженеры создают экспериментальную установку SPARC — примерно вдвое меньше будущего реактора ARC: на ней можно отработать ключевые решения. И недавно для SPARC в сотрудничестве со стартапом Commonwealth Fusion Systems (CFS) они собрали первый магнит, о чем сообщила пресс-служба MIT.

Катушки сверхпроводящей ленты ReBCO / ©Gretchen Ertl, CFS, MIT-PSFC, 2021

В качестве высокотемпературного сверхпроводника выступил редкоземельный оксид бария-меди (ReBCO), который промышленно выпускается в виде ленты. Из 267 километров такой пленки разработчики собрали 16 плоских магнитов, сложив из них D-образную конструкцию. Охлажденный до температуры около минус 253 градусов ReBCO стал сверхпроводящим и после подачи электричества начал генерировать магнитное поле, индуктивность которого достигла 20 тесл. По словам инженеров, это рекорд для подобных установок. Для сравнения, сверхпроводящие магниты Большого адронного коллайдера выдают поле в 8,3 теслы.

Экспериментальная система SPARC будет содержать 18 таких магнитов, уложенных по кругу токамака. Ее первый запуск запланирован на 2025 год. Ожидается, что благодаря компактным и экономичным магнитам она позволит, наконец, получить от термоядерного реактора больше энергии, нежели тратится на его работу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Современная Красная планета представляет собой суровую безжизненную пустыню, однако геологические данные показывают, что некогда воды там было едва ли не больше, чем на Земле. Причин, по которым Марс потерял почти все необходимые для развития жизни ресурсы, предлагалось немало. Но теперь ученые обнаружили надежную корреляцию между размерами небесного тела и его способностью удерживать летучие вещества.

Вчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

2 недели назад
-
0
+
Да, делать энергию из ничего не так-то просто.
    2 недели назад
    -
    0
    +
    В исследования и разработку тяр вложили столько энергии, что если эта технология и будет работать, то по закону сохранения энергии только до тех пор, пока не оправдает вложенные в неё силы)
2 недели назад
-
0
+
к вопросу о написании единиц измерения: http://gramota.ru/slovari/dic/?word=Тесла&all=x
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: