Для создания термоядерной энергии требуются чрезвычайно сильные магнитные поля, способные удерживать и контролировать водородное топливо, нагретое до состояния плазмы, в несколько раз горячее ядра Солнца. Хотя отдельные высокотемпературные магниты с сильным полем уже демонстрировались ранее, установка Demo4 решает следующую по списку инженерную задачу: проверяет работоспособность полной магнитной системы.

В правильно функционирующей термоядерной электростанции сверхпроводящие ленты должны работать в сложной магнитной среде, создаваемой соседними катушками. Эти условия существенно влияют на структурные характеристики и критический ток. Demo4 позволяет инженерам генерировать и изучать силы, связанные с термоядерным синтезом, в системе катушек, которая включает 14 тороидальных и два полоидальных магнита.

В ходе недавних испытаний, проведенных в штаб-квартире компании недалеко от Оксфорда, экспериментальная система Demo4 достигла напряженности магнитного поля 11,8 Тл при температуре -243 градуса Цельсия. Система, включающая в себя полный набор сверхпроводящих высокотемпературных (СПВТ) магнитов, собранных в конфигурации токамака, успешно пропустила семь миллионов ампер-витков электрического тока через центральную колонну.

Уоррик Мэтьюз, генеральный директор Tokamak Energy, назвал результаты «крупной победой» для отрасли, пишет IE.

По словам разработчиков, платформа предоставляет уникальные инженерные данные для проектирования термоядерных электростанций. «Дело не только в достижении каких-то цифр; дело в обретении уверенности и накоплении опыта для масштабирования нашей технологии для будущих систем термоядерного синтеза», — заявил Грэм Данбар, главный инженер Demo4.

Испытания также выявили коммерческий потенциал технологии СПВТ для секторов, не связанных с термоядерной энергетикой. Материалы СПВТ способны обеспечивать плотность тока примерно в 200 раз выше, чем у меди, что делает их пригодными для использования в дата-центрах, наземном и воздушном транспорте, поездах на магнитной подушке. Такие магниты могут быть меньше и легче традиционных низкотемпературных сверхпроводников, а затраты на охлаждение при этом будут значительно ниже.

Компания Tokamak Energy собирается продолжить испытания с магнитными полями большей силы. Следующие результаты ожидаются в начале 2026 года.

Ученые Росатома и НИТУ МИСИС создали около года назад инновационный композит из вольфрама и меди, который планируют использовать в прототипе термоядерного реактора — токамаке с реакторными технологиями. Материал предназначен для создания элементов дивертора, которые будут обращены к плазме.