Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) представило новую установку ELSA, предназначенную для испытаний компонентов будущих термоядерных электростанций. Расположенная в технологическом центре в Южном Йоркшире, установка создает экстремально низкие температуры в диапазоне от –253 до –203 градусов Цельсия, имитируя условия работы ключевых систем термоядерного реактора.
Главная задача ELSA – тестирование высокотемпературных сверхпроводящих (HTS) магнитов. Эти магниты имеют решающее значение для удержания и формирования плазмы внутри термоядерной установки. По словам профессора Мэтта Стивенсона, главы технологического центра, команда ищет ответы на практические вопросы, связанные с созданием коммерчески жизспособной термоядерной энергетики, определяя оптимальные материалы и конструкции для долговечных электростанций.
Инженеры UKAEA стремятся достичь сверхнизкого электрического сопротивления в компонентах – в миллион раз меньше, чем у бытовой электроники. Использование сверхпроводников при криогенных температурах позволяет создавать мощнейшие магнитные поля с минимальными потерями энергии. Это напрямую влияет на снижение эксплуатационных расходов и приближает коммерциализацию термоядерного синтеза как источника чистой энергии.
В настоящее время на установке ELSA проходят испытания инновационные «быстросъемные соединения» (RMJ). Эти компоненты, обладающие чрезвычайно низким сопротивлением, станут ключевым элементом для эффективного обслуживания будущих термоядерных электростанций. Они являются частью катушек тороидального поля, которые удерживают плазму, и позволяют быстро получать доступ к внутренним системам токамака для технического обслуживания без длительных остановок.
Разработка быстросъемных соединений – критически важная часть британской программы STEP, в рамках которой к 2040 году планируется построить прототип термоядерной электростанции в Уэст-Бертоне. Крис Лэмб, инженер-менеджер проекта, подчеркнул, что криогенные установки, подобные ELSA, крайне редки, но необходимы для тестирования технологий высокотемпературных сверхпроводящих магнитов. Запуск ELSA в непосредственной близости от будущей площадки STEP значительно ускорит внедрение этих важнейших разработок.
Ожидается, что проект STEP не только продвинет науку, но и окажет значительное экономическое влияние. Согласно недавнему отчету, после полного ввода электростанции в эксплуатацию будет создано 6500 постоянных рабочих мест. Кампус STEP должен стать глобальным центром исследований и разработок в области термоядерного синтеза. Директор программы доктор Джеймс Коуэн заключил, что «укрощение энергии звезд на Земле требует тесного сотрудничества», и установка ELSA является ярким примером такого подхода в действии.