На шляху до ядерного синтезу: вперше у світі плазму утримували за допомогою маглеву

Стартап OpenStar Technologies з Нової Зеландії вперше у світі утримував плазму з температурою 1 000 000 °C за допомогою надпровідного магніту вагою в 1,5 тонни. Компанія позиціює є це, як ще один перспективний шлях до комерційного термоядерного синтезу.

Магніт безшумно ширяв всередині вакуумної камери завширшки 5 м. Прототип вартістю у $10 млн під назвою “Junior” демонстрував унікальну архітектуру майбутнього покоління реакторів. У компанії зазначають, що конфігурація з левітуючим диполем забезпечує явні переваги у стабільності та утриманні плазми. У OpenStar Technologies переконані, що це робить технологію перспективною для комерційного виробництва термоядерної енергії.

Продемонструвавши можливість керування та левітації важкого магніту за одночасного утримання перегрітого газу, інженери виконали одну з ключових умов даної архітектури реактора. Магнітне поле покликане утримувати плазму на місці, що необхідно для стійкого ядерного синтезу. Хоча даний прототип поки не виробляє більше енергії, ніж споживає, стабільність магніту залишається однією з ключових умов для подальшого вдосконалення технології.

Ця конфігурація реактора відрізняється від конструкцій більшості токамаків, що використовуються у міжнародних проєктах з термоядерного синтезу. У токамаках для керування плазмою використовуються великі зовнішні котушки, а у варіанті з левітуючим диполем всередині хмари плазми розміщується надпровідний магніт. Таке розміщення імітує магнітні структури, виявлені навколо таких планет, як Юпітер. Дослідники прагнуть усунути джерело теплових втрат та змусити плазму залишатись стабільною, позбавившись механічних опор, які у початковому варіанті утримували магніт.

Фізичні структури зазвичай виступають провідниками енергії, що виходить з зони реакції, тому повна левітація перспективна ідея для підтримання високих температур. Випробування підтверджують здатність магніту створювати напругу поля, неообхідну для утримання плазми в контрольованому середовищі.

В OpenStar Technologies надали дані, що підтверджують можливість масштабування системи для більших та потужніших пристроїв. Якщо архітектуру левітуючого диполя успішно вдасться масштабувати, це дасть змогу будувати компактніші термоядерні системи. Менші за розміром системи потенційно можуть знизити витрати, пов’язані з будівництвом та обслуговуванням термоядерних реакторів.

Раніше ми писали, що британський стартап Tokamak Energy оприлюднив захопливі кадри поведінки плазми у термоядерному реакторі. Між тим інша британська компанія First Light Fusion (FLF) запропонувала першу концепцію комерційного термоядерного синтезу FLARE, сумісну із сучасними реакторами.

Джерело: Interesting Engineering