Компанія Alibaba запускає власний 11-кубітовий “квантовий” хмарний сервіс
13 Березня , 2018
Polestar 1: перший серійний автомобіль електричного бренду Volvo представлений в Женеві
13 Березня , 2018

В MIT планують розробити термоядерний реактор протягом 15 років

Термоядерна енергія – блакитна мрія вчених і енергетичних компаній, скоро може втілитися в реальність. Фізики Массачусетського технологічного інституту (MIT) і компанія Commonwealth Fusion Systems заявили про готовність створити працюючий термоядерний реактор протягом найближчих 15 років.

В основі одержання термоядерної енергії лежить термоядерний синтез. На відміну від ядерного поділу, який представляє собою процес розщеплення атомного ядра на два (рідше три) ядра з близькими масами, в ході якого виробляється енергія, ядерний синтез дозволяє отримувати енергію при синтезі (злиття) більш важких атомних ядер з легшими (наприклад, з водню в гелій). Якщо в першому випадку мова йде про принципи роботи, наприклад, атомних електростанцій, то в другому ми говоримо про процеси, подібні тим, що протікають в надрах зірок, в тому числі і всередині нашого Сонця. При ядерному синтезі може утворюватись тепло в кілька сотень мільйонів градусів Цельсію. І це тепло, кажуть вчені, можна перетворити у величезну кількість електрики.

Розробками термоядерних реакторів вчені займаються ще з 40-х років минулого століття. Але кожен раз наука стикається з однією і тією ж проблемою, що стоїть на шляху отримання чистої енергії – дуже складно створити реактор, здатний витримати розраховане навантаження, не кажучи вже про те, щоб її перевершити.

На даний момент найбільш значущим варіантом конструкції термоядерного реактора є токамак – тороїдальна камера з дуже потужними магнітами. Ці магніти створюють всередині камери дуже сильне магнітне поле, яке утримує гарячу плазму і забезпечує таким чином умови, необхідні для протікання керованого термоядерного синтезу.

Фізики Массачусетського технологічного інституту спільно з компанією Commonwealth Fusion Systems збираються розробити компактний токамак SPARC, здатний генерувати 100 мегават теплової енергії. Ця теплова енергія не буде конвертуватися в електрику, але буде використовуватись для створення 10-секундних імпульсів, рівня енергії яких вистачить для живлення, наприклад, невеликого містечка. Якщо експеримент виявиться успішним, то вчені створять більший реактор, що генерує 200 мегават.

В основі компактного токамака будуть лежати дуже потужні надпровідні магніти з оксиду ітрію-барію-міді (YBCO), здатні генерувати магнітне поле рекордної сили. Наприклад, YBCO-магніт, створений National High Magnetic Field Laboratory, створює поле силою 32 тесла. Крім того, високотемпературний надпровідник здатний працювати при високій температурі 77 кельвінів (-196,15 градусів Цельсію), у той час як більшість надпровідників з інших матеріалів функціонують при температурах, близьких до абсолютного нуля (-273 градуси Цельсію).

Не тільки в массачусетському технологічному інституті в даний момент займаються пошуком вирішення проблеми термоядерної енергії. Наприклад, у грудні 2017 року повідомлялося, що міжнародний термоядерний експериментальний реактор ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, ІТЕР) вже наполовину побудований. За словами генерального директора проекту Бернарда Біго, установку планується запустити в 2025 році. Перевіркою ідей, які можна буде застосувати на більших реакторах, займається також і британська компанія Tokamak Energy.

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: