Υπεραγώγιμοι μαγνήτες που ανακαλύφθηκαν από επιστήμονες του MIT το 2021 είναι επιτέλους έτοιμοι για αντιδραστήρες σύντηξης, λένε ορισμένοι επιστήμονες. Ο
νέο
ς τύπος μαγνήτη αναπτύχθηκε από
ερευνητές
στο Plasma Science and Fusion Center (PSFC) στο MIT. Οι ερευνητές έχουν δημοσιεύσει τώρα αρκετές εργασίες για την ανακάλυψη, επιβεβαιώνοντας ότι οι μαγνήτες μπορούν να ανταποκριθούν στις δύσκολες συνθήκες ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας σύντηξης.
Το ξεκλείδωμα της δύναμης της πυρηνικής σύντηξης ήταν ένας μακροχρόνιος στόχος για τους επιστήμονες που ελπίζουν να αξιοποιήσουν την ενέργεια που παράγει η σύντηξη για να δημιουργήσουν μια καθαρή πηγή ενέργειας που μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα και τις επικίνδυνες επιχειρήσεις πυρηνικής σχάσης.
Η ιδέα της μίμησης της πυρηνικής σύντηξης όπως αυτή που παρατηρείται στον ήλιο θα μπορούσε να ξεκλειδώσει εντελώς την «
απε
ριόριστη ενέργεια» για να εκμεταλλευτεί η ανθρωπότητα. Αλλά δεν είναι τόσο εύκολο όσο κάποιοι ήλπιζαν ότι θα ήταν. Χρειάζονται εξαιρετικά ισχυροί μαγνήτες για να συγκρατήσουν το καύσιμο σύντηξης στη θέση του. Εκεί παίζουν ρόλο αυτοί οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα.
Adobe
Παρόμοιοι μαγνήτες λειτουργούν αυτήν τη στιγμή στον αντιδραστήρα σύντηξης Tokamak, όπου πρέπει να διατηρούν τέσσερις βαθμούς Kelvin (-270 βαθμούς Κελσίου) για να λειτουργήσουν. Μετά από χρόνια προσπαθειών, οι επιστήμονες καταφέρνουν επιτέλους να αντλήσουν λίγη περισσότερη ενέργεια από την αντίδραση από ό,τι δίνουν.
Όμως, αυτοί οι νέοι υπεραγώγιμοι μαγνήτες έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στους 20 Kelvin (-253 βαθμούς Κελσίου). Είναι κατασκευασμένα από οξείδιο του χαλκού βαρίου σπάνιων γαιών (REBCO) και οι ερευνητές που τα ανέπτυξαν λένε ότι έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τα άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία παρόμοιων μαγνητών.
Μια σημαντική διαφορά με αυτούς τους μαγνήτες REBCO είναι ότι απαιτούν λιγότερη μόνωση από άλλους μαγνήτες που βασίζονται σε υπεραγωγούς. Πολλοί συμβατικοί μαγνήτες αυτού του τύπου είναι μονωμένοι παρόμοια με τα ηλεκτρικά καλώδια. Ωστόσο, το REBCO έμεινε γυμνό, επιτρέποντας μεγαλύτερη αγωγιμότητα.
Αυτό επέτρεψε στην ομάδα του MIT να δημιουργήσει ένα σύστημα χαμηλής τάσης που είναι εξαιρετικά εύκολο να κατασκευαστεί. Οι ερευνητές λένε ότι επιτρέπει επίσης πρόσθετες εφαρμογές, όπως η προσθήκη δομών ψύξης ή ακόμα και δομών για αντοχή. Οι ερευνητές έπρεπε να το υποβάλουν στις εργασίες για να προσδιορίσουν εάν ο μαγνήτης ήταν έτοιμος για τα επόμενα βήματα.
Για να γίνει αυτό, δημιούργησαν ασταθείς συνθήκες όπως υπερθέρμανση και ακόμη και απενεργοποίησαν την παροχή ρεύματος στη διάταξη ψύξης. Αυτό είναι ένα από τα χειρότερα σενάρια που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας αντιδραστήρας σύντηξης και συχνά καταλήγει στην καταστροφή του ίδιου του μαγνήτη. Αυτές οι δοκιμές βοήθησαν τους ερευνητές να βελτιώσουν το σχέδιό τους και να καθορίσουν το καλύτερο σχέδιο για τον μαγνήτη.
Από εδώ, λένε ότι οι υπεραγώγιμοι μαγνήτες REBCO είναι έτοιμοι να χρησιμοποιηθούν σε έναν πραγματικό αντιδραστήρα σύντηξης. Θα χρησιμοποιηθούν εκτενώς για να βοηθήσουν στην
κατασκευή
του αντιδραστήρα σύντηξης SPARC για την Commonwealth Fusion Systems στο Ντέβενς της Μασαχουσέτης. Τα ευρήματά τους δημοσιεύονται σε ειδική έκδοση του
Συναλλαγές IEEE σχετικά με την εφαρμοσμένη υπεραγωγιμότητα
.
VIA:
bgr.com
