Учени и инженери обявиха голям напредък в разработването на два ключови свръхпроводящи магнита за бъдещи термоядрени реактори в събота, отбелязвайки още една стъпка към превръщането на термоядрената енергия в практичен източник на електроенергия.
Едно от откритията включва свръхпроводящ магнит с тороидално поле с тегло 582 метрични тона, разработен от Института по физика на плазмата на Китайската академия на науките в Хефей, провинция Анхуей.
У Ю, изследовател в института, каза, че магнитът в момента е най-големият тороидален магнит в света, предназначен за термоядрени реактори.
Той премина цялостен преглед от експертна група в събота.
„Обемът на този магнит е 1,3 пъти по-голям от магнита с тороидално поле, използван в Международния термоядрен експериментален реактор, а капацитетът му за съхранение на енергия е три пъти по-висок“, каза Ву.
Магнитът с тороидално поле е един от най-важните компоненти на термоядрения реактор.
Той генерира изключително мощно магнитно поле, което предпазва прегрятата плазма – състояние на материята, по-горещо от стотици милиони градуси по Целзий – от докосване на стените на реактора.
Това позволява реакцията на термоядрения синтез да продължи безопасно, като същевременно намалява загубата на енергия и повредата на реактора.
Тъй като се очаква магнитът да работи непрекъснато около 60 години, той трябва да остане стабилен при екстремни условия, включително ултраниски температури, високи електрически токове, интензивна радиация и огромно механично напрежение.
Вторият пробив е високотемпературна свръхпроводяща централна соленоидна намотка, която завърши тестването на параметрите на пълно състояние в събота.
Учените казаха, че неговите ключови показатели за ефективност са достигнали водещи световни нива.
„Централната соленоидна намотка работи при най-взискателните условия в термоядрения реактор“, каза Qin Jinggang, заместник-директор на института Hefei.
„Той играе критична роля за стартирането и поддържането на реакцията на синтез“, добави той.
Цин каза, че намотката е ключова технология за преместване на термоядрената енергия от лабораторни експерименти към практическо производство на електроенергия.
Изследователите казаха, че последователните пробиви в двата основни свръхпроводящи магнита допълнително са укрепили технологичната основа за разработването на термоядрени реактори в Китай.
Сонг Юнтао, директор на института Хефей, каза, че експерименталният свръхпроводящ токамак с горяща плазма, основно изследователско съоръжение за термоядрен синтез, е в процес на изграждане в Хефей.
Той каза, че съоръжението има за цел да постигне нетно усилване на мощността от термоядрен синтез – произвеждайки повече енергия от синтеза, отколкото се използва за поддържане на реакцията – и да демонстрира генериране на електроенергия до около 2030 г.
Сливането се случва, когато две атомни ядра се комбинират, за да образуват по-тежко ядро, освобождавайки огромни количества енергия. Учените се надяват да възпроизведат същия процес, който задвижва слънцето да генерира безвъглеродно електричество на Земята.
Ако успее, синтезът може да осигури практически неограничен източник на чиста енергия без въглеродни емисии, като същевременно предлага по-ниски рискове за безопасността в сравнение с конвенционалната ядрена енергия.
Последните открития значително ще подобрят възможностите на Китай в независимите изследвания, разработване и инженеринг на термоядрени реактори, според учените от Хефей.