Найти тему
Энергофиксик

Ученые построили и испытали самый мощный термоядерный магнит в мире

Ученые по всему миру работают над тем, чтобы, наконец, получить полноценно работающую термоядерную установку. Чего стоит только работа над установкой ИТЭР – крупнейшего в мире термоядерного реактора-токамака, который территориально расположен во Франции, но над его созданием работают ученые со всего мира.

Кроме этого, также ведутся работы так называемыми национальными бригадами. Так новый прорыв смогли осуществить инженеры, работающие в Массачусетском технологическом институте. Они смогли создать и испытать рекордный сверхпроводящий магнит, который оказался самым мощным в мире.

Новый рекордный магнит достиг напряженности магнитного поля 20 тесла. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.
Новый рекордный магнит достиг напряженности магнитного поля 20 тесла. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.

Инженеры ведут работы над термоядерным реактором, получившим название ARC (аббревиатура переводится как "доступный, прочный и компактный") и представляющим собой токамак в форме пончика. Он также стремится воссоздать в земных условиях процессы, протекающие в недрах нашего светила, во время которых атомы водорода сливаются вместе под действием огромной температуры и давления, попутно выделяя невероятное количество энергии.

Однако термоядерный реактор ARC будет гораздо более компактным, если сравнивать его с реактором ИТЭР, и будет радиусом всего 3,3 метра.

Впечатление художника от демонстрационного устройства SPARCТ. Хендерсон, CFS / MIT-PSFC, 2020
Впечатление художника от демонстрационного устройства SPARCТ. Хендерсон, CFS / MIT-PSFC, 2020

Вне зависимости от типа реактора одним из ключевых элементов являются мощные магниты, которые необходимы, чтобы удерживать разогретую плазму в заданных рамках, тем самым обеспечивая протекание реакции слияния.

Например, для контроля на ИТЭР применяются низкотемпературные магниты, которые получают сверхпроводимость при охлаждении до -269 градусов по Цельсию.

Так инженеры, работающие над ARC, пошли другим путем и приняли решение использовать высокотемпературные сверхпроводники, которые допускают создание гораздо более мощных магнитов в существенно меньшем пространстве.

Катушки из коммерчески доступного сверхпроводящего материала были использованы в качестве основы для рекордного магнита. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.
Катушки из коммерчески доступного сверхпроводящего материала были использованы в качестве основы для рекордного магнита. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.

На создание первого высокотемпературного сверхпроводящего магнита ученые потратили три года и 276 километров сверхпроводящей ленты, из которой было создано 16 пластин, сложенных в специальном корпусе D-образного исполнения.

Полученный таким образом магнит охлаждается примерно до -253,15 градуса по Цельсию, после чего приобретает сверхпроводимость и формирует мощное магнитное поле.

Ученые построили и испытали самый мощный термоядерный магнит в мире. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.
Ученые построили и испытали самый мощный термоядерный магнит в мире. Гретхен Эртл, CFS / MIT-PSFC, 2021 г.

После этого инженеры приступили к активным экспериментам, в ходе которых удалось получить магнитное поле силой в 20 тесла. Это на минуточку самое мощное магнитное поле, когда-либо созданное за счет использования термоядерного магнита.

Как считают сами создатели магнита, их работа приблизила все человечество еще на один шаг к получению полноценного коммерческого термоядерного реактора. В дальнейшем инженеры продолжат работы над реактором и планируют приступить к постройке настоящей электростанции.

В ниже представленном видео вы сможете ознакомиться с мнением ученых по этому проекту.

Если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!

Наука
7 млн интересуются