09.09.2021
Сергей Васильев
3
19 678

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.
24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

-
0
+
Да, делать энергию из ничего не так-то просто.
    09.09.2021
    -
    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)
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
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: