у предрану у septembru. Инжењери су постигли велику важност у лабораторијама Митцхетховског центра за плазму и фузију (PSFC), када је нова врста магнета, израђена од високотемпературног суперпроводилачког материјала, постигла светски рекорд снаге магнетног поља од 20 Тесла за магнет велике вели
Тест је одмах проглашен за успешан, пошто је испунио све критеријуме постављене за дизајн новог фузијског уређаја, назван Спарк, за који су магнети кључна технологија. Шампањски капи су се отворили док је уморан тим експериментатора, који је дуго и напорно радио да би постигао
Али то није био крај процеса. Током наредних месеци, тим је разорјао и прегледао компоненте магнета, детаљно прегледао и анализирао податке са стотина инструмената који су снимали детаље тестова, и извео још два тестова на истом магнету, на крају га је гурао до његове тачке кршења како
Сви ови радови сада су кулминирали детаљним извештајем истраживача из ПСФЦ и Мит-а, компаније која је издвојена из Commonwealth Fusion Systems (CFS), објављеног у збиру од шест рецензираних радова у специјалном издању марта изdanjaТрговања са примењеним суперпроводљивошћуУкупно, тим је открио да су предвиђања и компјутерско моделирање биле тачне, потврђујући да би јединствени елементи дизајна магнета могли служити као основа за фузијску електрану.
који омогућава практичну фузијску енергију
Успешно тестирање магнета, каже Хитачи Америка професор инжењерства Денис Вит, који је недавно напустио положај директора ПСФЦ, било је "најважнија ствар, по мом мишљењу, у последњих 30 година истраживања фузије".
пре Септа. У првој демонстрацији, најбољи доступни суперпроводиоци магнет су били довољно снажни да потенцијално постигну фузијску енергију, али само са величинама и трошковима који никада не би могли бити практични или економски одржливи.
"Сада фузија има шансу", додаје Вит. Токамаци, најраспрострањенији дизајн за експерименталне фузијске уређаје, "по мом мишљењу имају шансу да буду економични јер имате квантну промену у својој способности, са познатим правилима физике затворења, о томе да можете значајно смањити вели
свеобухватни подаци и анализа из псфцс магнет теста, као што је детаљно описано у шест нових докумената, показали су да су планови за нову генерацију фузијских уређаја који су дизајнирали MIT и cfs, као и слични пројекти других комерцијалних фузијских компанија изграђени на
суперпроводилачки пробив
Фузија, процес комбиновања лаких атома у теже атоме, покреће сунце и звезде, али искоришћавање тог процеса на земљи показало се као огроман изазов, са деценијама напорног рада и многим милијардама долара потрошених на експерименталне уређаје. дуго тражени, али још увек не постигнути
али да би радила, потребно је компресирати гориво на изузетно високим температурама и притисцима, а пошто ниједан познати материјал не може издржати такве температуре, гориво мора бити одржано на месту изузетно моћним магнетним пољима. Производња таквих јаких поља захтева суперпроводилачке магнете, али
Уместо тога, то је била преработка од нуле скоро свих принципа које се користе за изградњу суперпроводилачких магнета, каже Вите. Нови Ребцо материјал је изузетно другачији од претходне генерације суперпроводилаца.трансакције на примењене суперпроводљивостиОпишите детаље тог процеса редизајна, сада када је заштита патентом на месту.
кључна иновација: без изолације
једна од драматичних иновација, која је многе друге у пољу скептични о својим шансама за успех, била је елиминација изолације око танких, равних трака суперпроводилости траке која су формирала магнет. као и практично све електричне жице, конвенционални суперпроводили магнити су потпуно заштићени изо
када смо започели овај пројекат, рецимо 2018. године, технологија коришћења високотемпературних суперпроводника за изградњу великог магнета са високим полем била је у ранијим фазама, каже Зах Хартвиг, професор за развој каријере Роберт Н. Нојце на одељењу за нуклеарну науку и
стандартни начин изградње ових магнета је да бисте навртали проводника и имали изолацију између намотања, а потребна вам је изолација за справљање са високим напонима који се генеришу током ваннормалних догађаја као што је искључивање. елиминисање слојева изолације, каже он,
Магнетни монтаж је мало мања верзија оних који ће формирати кобалу у облику крофне у уређају за спајање искре који сада гради ЦФС у Девенсу, Масачусетс. Састоји се од 16 плоча, названих палачинке, од којих свака носи спирално намотање суперпроводилој тра
ово је био први магнет у било којој довољно великој мери који је заиста истражио шта је укључено у пројектовање, изградњу и тестирање магнета са такзваном технологијом без изолације без завијања, каже Хартвиг. било је веома изненађење за заједницу када смо објавили да је то катула
Искрцавање до границе... и даље
Први тест, описан у претходним радовима, доказао је да дизајн и производња не само да су радили, већ и да су били веома стабилни. Нешто у шта су неки истраживачи сумњали. Следећа два тестова, такође извршена крајем 2021. године, затим су гурале уређај до границе намером стварајући
део мисије тестовог програма, каже Хартвиг, био је да се заправо запали и намерно угаси магнет у пуном обиму, тако да можемо добити критичне податке у правом обиму и у правилним условима да унапредимо науку, да потврдимо кодове дизајна, а затим да раздвојимо магнет и
У последњем тесту, који је завршио тоњем једног угла једног од 16 палачинки, добило се пуно нових информација, каже Хартвиг. За један разлог, користили су неколико различитих рачунарских модела за дизајнирање и предвиђање перформанси различитих аспеката перформанси магнета, и у већини случајева, модели
модели са највећом верношћу који смо скоро тачно предвидели како ће се магнет загрејати, до које степени ће се загрејати када почне да гаши, и где ће бити оштећење магнета, каже он. као што је детаљно описано у једном од нових извештаја, так тест нам је заправо рекао тачно физи
У основи смо учинили најгори могућу ствар ка катули, намерно, након што смо тестирали све остале аспекте перформанси катуле. и открили смо да је већина катуле преживела без оштећења, док је једно изоловано подручје поддржало мало топљења.
Хартвиг наглашава да је главни разлог због којег је тим успео да оствари тако радикалан нови дизајн магнета који поставља рекорде, и да га уради правилно први пут и у ратно време, био захваљујући дубоком нивоу знања, стручности и опреме акумулиране током деценија рада Алкатор Ц-Мод Токамака
Колаборација са ЦФС-ом је такође била кључна, каже он, са МИТ-ом и ЦФС-ом који комбинују најмоћније аспекте академске институције и приватне компаније да би заједно урадили ствари које ниједна од њих не би могла сама.
Интеграција два тима, оних из МИТ-а и оних из ЦФС-а, такође је била од кључног значаја за успех, каже он.
