Hitech logo

Чистая энергия

В Китае создан самый мощный сверхпроводящий магнит для термоядерного реактора

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 12:50 PM

Ключ к управляемой термоядерной реакции — удержание в магнитном поле плазмы, разогретой до температуры ядра Солнца. В Хэфэе ученые Академии наук КНР представили сразу два прорывных сверхпроводящих магнита, которые приближают эру чистой энергии. Главный из них — тороидальный магнит весом 582 тонны, крупнейший в мире для термоядерных реакторов. Он прошел экспертную проверку и официально признан готовым к работе в экстремальных условиях.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Магнит по своим размерам на 30% превосходит тот, что установлен в международном проекте ИТЭР (крупнейший в мире токамак, строящийся во Франции), а его запас энергии — в три раза больше. При этом вес в 582 тонны лишь на первый взгляд кажется гигантским: для такой мощной магнитной системы он считается минимальным благодаря использованию передовых сверхпроводящих материалов на основе ниобий-оловянных и ниобий-титановых сплавов. Огромная накопленная энергия позволяет создавать поле, способное удерживать плазму объемом в сотни кубометров.

Внутри реактора-токамака плазма должна быть изолирована от стенок вакуумной камеры, иначе она мгновенно остынет и разрушит конструкцию. Тороидальный магнит отвечает за создание кольцевого поля, которое вместе с полоидальным полем от других катушек «закручивает» плазму по винтовой траектории, удерживая ее в центре без контакта со стенками. Это защищает камеру от потоков высокоэнергетических частиц и снижает потери энергии.

При этом сам магнит должен работать 60 лет при температуре жидкого гелия (-269°C), под воздействием мощнейшего электромагнитного излучения и гигантских механических напряжений.

В тот же день ученые Академии наук Китая объявили об успешном завершении испытаний высокотемпературного сверхпроводящего соленоида. Он нужен для индукционного разогрева плазмы и создания полоидального поля, стабилизирующего разряд. В отличие от тороидального магнита, работающего при температуре жидкого гелия, в центральном соленоиде используются высокотемпературные сверхпроводники — например, на основе оксида иттрия-бария-меди. Они сохраняют сверхпроводящие свойства при более высоких температурах, что упрощает криогенную систему. Ключевые параметры соленоида достигли высоких международных стандартов, пишет China Daily.

В Китае идет строительство собственного демонстрационного термоядерного реактора, который должен стать мостом между экспериментальным ИТЭР и первой коммерческой электростанцией. Китайские ученые, которые уже несколько десятилетий эксплуатируют токамак EAST, получили теперь критически важные компоненты для реактора следующего поколения.

Шанхайский стартап Energy Singularity установил в начале года мировой рекорд для коммерческих термоядерных реакторов: высокотемпературный сверхпроводящий токамак HH-70 поддерживал стабильный ток плазмы в течение 1337 секунд (чуть больше 22 минут).