Китай завершив випробування найбільшого у світі надпровідного магніту для термоядерного реактора. Конструкція вагою 582 тонни має утримувати плазму, нагріту до температур, що в кілька разів перевищують температуру в ядрі Сонця
Магніт тороїдального поля створили фахівці Інституту фізики плазми Китайської академії наук у місті Хефей. Його довжина становить 21 метр, ширина — 12 метрів, а висота — 3,3 метра. За даними розробників, це найбільша конструкція такого типу, створена для керованого термоядерного синтезу.
Магніт стане одним із ключових елементів китайського проєкту «штучного сонця». У реакторі він має формувати потужне магнітне поле, яке утримуватиме надгарячу плазму та не дозволятиме їй торкатися стінок вакуумної камери. Температура плазми може перевищувати 100–150 млн °C, тому звичайні матеріали не здатні безпосередньо контактувати з нею.
Система розрахована на струм 98 кілоамперів і запасання 120 гігаджоулів енергії. Комплект із 16 таких магнітів повинен створювати поле силою 6,5 тесла в центрі плазми, тоді як максимальне поле всередині самого магніту сягатиме 14,5 тесла.
Примітка редакції: щоб уявити масштаб, струм у 98 кілоамперів приблизно утричі перевищує середній піковий струм розряду блискавки. Запасені 120 гігаджоулів відповідають близько 33 МВт·год енергії — стільки 100 електрочайників потужністю 2 кВт витратили б майже за тиждень безперервної роботи. Поле у 6,5 тесла більш ніж удвічі потужніше за поле сучасного клінічного МРТ-апарата на 3 тесла, а 14,5 тесла — майже вп’ятеро. Порівняно з природним магнітним полем Землі це сильніше приблизно у 100–500 тисяч разів.
Інженерам також довелося врахувати наднизькі температури, сильне випромінювання, великі механічні навантаження та високі струми. Очікується, що обладнання зможе стабільно працювати до 60 років. За об’ємом новий магніт у 1,3 раза перевищує аналогічний компонент міжнародного реактора ITER, а за запасом енергії — утричі.
Китай планує використати ці напрацювання у реакторі BEST, який має перейти від лабораторних експериментів до демонстрації реального виробництва електроенергії. Розробники сподіваються показати чистий енергетичний виграш і генерацію струму приблизно до 2030 року.
Редакція PSM звертає увагу: йдеться не про готову електростанцію, а про один із найскладніших її компонентів. Для України такі дослідження також мають значення: Інститут фізики плазми Харківського фізико-технічного інституту входить до EUROfusion і бере участь у європейських роботах із керованого термоядерного синтезу. У перспективі ця технологія може стати частиною глобального переходу до низьковуглецевої енергетики.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
На Марсі виявили «земний» механізм утворення полярних сяйв
Всередині Землі знайшли прихований океан
Чому людство досі не знайшло інопланетян: відповідь учених
Джерела: wionews.com; noaa.gov; english.cas.cn.
