Китайская компания Energy Singularity установила рекорд, создав первое в мире высокотемпературное сверхпроводящее устройство токамак
Токамак HH70. Фото: energysingularity.cn
Новейшее устройство под названием «HH70» расположено в восточном регионе Шанхая. Это знаменует выход страны на рынок чистой энергии на основе термоядерного синтеза.
Ядерная энергия, основанная на делении ядер, является единственным известным человечеству источником энергии, которым можно управлять, не выбрасывая углерода. Однако эта технология сталкивается с жесткой оппозицией из-за обеспокоенности эксплуатационной безопасностью и огромного количества отработанного топлива. И здесь может помочь ядерный синтез.
Под чрезвычайно высокими температурами реакций ядерного синтеза атомы водорода сливаются, превращаясь в гелий и высвобождая большое количество энергии в качестве побочного продукта. Эта реакция происходит на Солнце, и ученые работали над тем, чтобы воспроизвести ее здесь, на Земле, создав плазменный суп из положительно заряженных ионов водорода и электронов.
Читайте также: Какие источники энергии эффективнее топлива — ответ ученых
Токамак — это сосуд в форме бублика, который может помочь удерживать плазму, чтобы ее температуру можно было поднять, чтобы воссоздать условия Солнца. Вот почему их также называют «искусственными солнцами».
Используя эту технологию, ученые за последние годы получили чистый прирост энергии от реакций ядерного синтеза. Однако токамаки обычно являются большими машинами, и их строительство дорогостоящее. Это именно то, что Energy Singularity пытается преодолеть с HH70.
В чем особенность нового устройства
Известно, что HH70 меньше и дешевле. В токамаке используется магнитная система, изготовленная из высокотемпературного сверхпроводящего (HTS) материала, широко известного как REBCO.
REBCO означает редкоземельный бариевый оксид меди, который можно производить в больших масштабах и, следовательно, дешевле приобрести. Таким образом, Energy Singularity может сделать свои токамаки значительно дешевле.
Вид на токамак изнутри. Фото: energysingularity.cn
Инженеры отчитались, что HH70 провел эксперименты с разрядом на основе двух типов методов предварительной ионизации: локализованной инжекции спирального магнитного потока (электронная пушка) и ионного циклотронного нагрева (ICRF), и успешно получил первую плазму.
Также компания утверждает, что материал позволяет изготавливать свои токамаки только на 2% объема обычных токамаков. Уменьшение размера и цены токамаков идеально подходит для того, чтобы сделать технологию коммерческой, единственным препятствием является чистый выход от реакции.
Вас может заинтересовать: ИИ сделает людей «биологически бессмертными» уже через 6-7 лет — ученые
Производительность термоядерных реакторов измеряется с помощью значения Q, отношения энергии, произведенной в результате реакции, к входной энергии, необходимой для поддержания реакции. В настоящее время самое высокое значение Q, полученное из токамака, составляет 1,53.
Energy Singularity имеет целью строить токамаки со значением Q 10. Компания планирует построить токамак следующего поколения до 2027 года и завершить демонстрацию технологий в конце десятилетия.
Напомним, термоядерный реактор на юге Франции под названием WEST достиг важной вехи, которая приближает человечество на шаг к чистой, устойчивой, почти безграничной энергии.
Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы в Нью-Джерси, которые сотрудничали над проектом, объявили, что устройство создало сверхгорячий материал, называемый плазма, достигавший 90 миллионов градусов по Фаренгейту (50 миллионов градусов по Цельсию) в течение 6 минут подряд.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые создали бетон, работающий как аккумулятор
Ученые открыли новое свойство воды
Вращение внутреннего ядра Земли замедлилось: что произойдет
По материалам Interesting Engineering
