sa mga oras bago magising ng Sept. Noong Mayo 5, 2021, nakamit ng mga inhinyero ang isang pangunahing milestone sa mga laboratoryo ng MIT's plasma science and fusion center (psfc), nang ang isang bagong uri ng magnet, na gawa sa mataas na temperatura na superconducting na materyal, ay nakamit ang isang world-record na lakas ng magnetic field na 20 tesla para sa
Ang pagsubok ay agad na idineklara na matagumpay, dahil natugunan ang lahat ng pamantayan para sa disenyo ng bagong aparato ng fusion, na tinawag na Sparc, na ang mga magnet ay ang pangunahing teknolohiyang nagbibigay-daan. Ang mga corks ng champagne ay bumukas habang ipinagdiriwang ng pagod na koponan ng mga eksperimento, na matagal
Ngunit hindi pa ito ang wakas ng proseso. Sa mga sumunod na buwan, sinira at sinuri ng koponan ang mga bahagi ng magnet, sinuri at sinuri ang data mula sa daan-daang instrumento na nagrekord ng mga detalye ng mga pagsubok, at nagsagawa ng dalawang karagdagang pagsubok sa parehong magnet, na sa wakas ay pinindot ito hanggang sa punto ng pagkasira
Ang lahat ng gawaing ito ay ngayon ay sumapit sa isang detalyadong ulat ng mga mananaliksik sa PSFC at MIT spinout company Commonwealth Fusion Systems (CFS), na inilathala sa isang koleksyon ng anim na mga peer-reviewed papers sa isang espesyal na edisyon ng Marso ngieee mga transaksyon sa inilapat na superconductivity. ang mga papel ay naglalarawan ng disenyo at paggawa ng magnet at ng kagamitan sa diagnostics na kinakailangan upang suriin ang pagganap nito, gayundin ang mga aral na natutuhan mula sa proseso. sa kabuuan, natagpuan ng koponan, ang mga hula at pag-modelo ng computer ay tama, na nagpapatunay na ang mga natatanging elemento ng disenyo
na nagpapahintulot ng praktikal na kuryente ng fusion
Ang matagumpay na pagsubok ng magnet, sabi ni Hitachi America propesor ng inhinyeriya na si Dennis Whyte, na kamakailan lamang nagbitiw bilang direktor ng PSFC, ay ang pinakamahalagang bagay, sa aking palagay, sa nakalipas na 30 taon ng pagsasaliksik sa fusion.
bago ang Sept. Sa pag-demostra, ang pinakamahusay na magagamit na mga superconducting magnet ay sapat na malakas upang potensyal na makamit ang enerhiya ng fusion ngunit sa laki at gastos na hindi kailanman maaaring maging praktikal o ekonomikal na mapanatiling epektibo. Pagkatapos, nang ipakita ng mga pagsubok ang pagiging praktikal ng isang malakas na magnet sa isang napakababa na laki, ga
"Ngayon ang fusion ay may pagkakataon", dagdag ni Whyte. Ang tokamaks, ang pinaka-malaganap na ginagamit na disenyo para sa mga eksperimentong aparato ng fusion, "ay may pagkakataon, sa aking opinyon, na maging ekonomiko dahil mayroon kang isang quantum na pagbabago sa iyong kakayahan, sa kilalang mga batas ng pisika ng pag-iilalim
ang komprehensibong data at pagsusuri mula sa pagsubok ng magnet ng psfcs, gaya ng detalyado sa anim na bagong papel, ay nagpakita na ang mga plano para sa isang bagong henerasyon ng mga aparato ng fusion ang dinisenyo ng MIT at cfs, pati na rin ang mga katulad na disenyo ng iba pang mga komersyal na kumpanya ng fusion
ang pagsulong ng superconducting
ang fusion, ang proseso ng pagsasama ng magaan na mga atomo upang bumuo ng mas mabigat, ay nagbibigay ng lakas sa araw at mga bituin, ngunit ang paggamit ng prosesong iyon sa lupa ay napatunayan na isang napakahirap na hamon, na may mga dekada ng mahirap na trabaho at maraming bilyong dolyar na ginastos sa mga kagamitan sa eksper
ngunit upang gumana ito ay nangangailangan ng pag-compress ng gasolina sa mga napaka-mataas na temperatura at presyon, at dahil walang kilalang materyal na maaaring makatiis ng gayong temperatura, ang gasolina ay dapat na hawak sa lugar ng napakalakas na mga magnetic field. ang paggawa ng gayong malakas na mga patlang ay nangangailangan ng mga superconducting magnet, ngunit ang
ang bagong rebco na materyal ay extraordinarily naiiba kaysa sa nakaraang henerasyon ng mga superconductor. hindi ka lamang magpapalitan at mag-iiba, ikaw ay talagang mag-iimbento mula sa lupa. ang mga bagong papeles samga transaksyon sa inilapat na superconductivityIlarawan ang mga detalye ng prosesong ito ng pag-re-design, ngayon na may proteksyon sa patent.
isang pangunahing pagbabago: walang insulasyon
isa sa mga makabuluhang pagbabago, na may maraming iba sa larangan na nag-aalinlangan sa mga pagkakataon nito sa tagumpay, ay ang pag-aalis ng insulasyon sa paligid ng manipis, patag na mga ribbon ng superconducting tape na bumubuo ng magnet. Tulad ng halos lahat ng mga electrical wire, ang mga karaniwang supercondu
nang simulan namin ang proyektong ito, sa sabihin 2018, ang teknolohiya ng paggamit ng mga superconductors ng mataas na temperatura upang bumuo ng malalaking magnets na may mataas na larangan ay nasa maagang yugto, sabi ni Zach Hartwig, ang Robert N. Noyce career development professor sa departamento ng agham at inhinyeriya ng nukleyar
ang karaniwang paraan ng pagbuo ng mga magnet na ito ay ang pag-winding ng konduktor at ang pag-iwas sa pagitan ng mga winding, at kailangan mo ng isolation upang harapin ang mataas na boltahe na nabuo sa panahon ng mga hindi normal na kaganapan tulad ng pag-shutdown. ang pag-aalis
Ang magnet assembly ay isang bahagyang mas maliit na bersyon ng mga bumubuo ng donut-shaped na silid ng aparato ng sparc fusion na itinayo ngayon ng CFS sa Devens, Massachusetts. Ito ay binubuo ng 16 na plato, na tinatawag na pancakes, ang bawat isa ay may spiral winding ng superconducting tape
ang unang magnet na ito sa anumang sapat na sukat na talagang nag-usisa kung ano ang kasangkot sa pagdidisenyo at pagbuo at pagsubok ng isang magnet na may tinatawag na walang-insulation na walang-twist na teknolohiya, sabi ni Hartwig. nagulat talaga ang komunidad nang ipahayag namin na ito ay isang walang-insulation na
pag-iipon hanggang sa hangganan... at higit pa
ang unang pagsubok, na inilarawan sa mga nakaraang papeles, ay nagpapatunay na ang disenyo at proseso ng paggawa ay hindi lamang gumagana kundi lubos na matatag isang bagay na pinag-aalinlangan ng ilang mga mananaliksik. ang susunod na dalawang pag-andar ng pagsubok, na isinasagawa din noong huli ng 2021, pagkatapos ay inilipat ang aparato sa hangganan sa
bahagi ng misyon ng programa ng pagsubok, sabi ni Hartwig, ay ang talagang mag-off at sinasadyang mag-off ng isang full-scale magnet, upang makuha natin ang kritikal na data sa tamang sukat at ang tamang mga kondisyon upang mapaunlakan ang agham, upang mapatunayan ang mga code ng disenyo, at pagkatapos ay tanggalin ang magnet
Ang huling pagsubok, na natapos sa pagbubuhos ng isang sulok ng isa sa 16 pancakes, ay nagbunga ng isang kayamanan ng bagong impormasyon, sabi ni Hartwig. sa isang bagay, sila ay gumagamit ng ilang iba't ibang mga modelo ng computational upang magdisenyo at hulaan ang pagganap ng iba't ibang aspeto ng mga magnet performance, at
ang mga modelo ng pinakamataas na katapatang inihula namin halos eksaktong kung paano ang magnet ay magpapaginit, kung anong antas ito ay magpapaginit habang ito ay nagsisimula na mag-off, at kung saan ang nagreresulta sa pinsala sa magnet ay magiging, sabi niya. gaya ng inilarawan nang detalyado sa isa sa
sabi ni whyte, basically we did the worst possible thing to a coil, on purpose, after we had tested all other aspects of the coil performance. at natuklasan namin na ang karamihan ng coil ay nagligtas nang walang pinsala, samantalang ang isang nakahiwalay na lugar ay nag-antos ng ilang pagkalunok. it
Binigyang diin ni Hartwig na ang pangunahing dahilan kung bakit nagawa ng koponan ang isang radikal na bagong rekord-setting na disenyo ng magnet, at nagawa ito nang tama sa unang pagkakataon at sa isang nakakatakot na iskedyul, ay salamat sa malalim na antas ng kaalaman, kadalubhasaan, at kagamitan na natipon sa loob ng mga dekada ng operasyon
ang pakikipagtulungan sa cfs ay mahalaga rin, sabi niya, kasama ang MIT at cfs na pinagsasama ang mga pinaka-makapangyarihang aspeto ng isang institusyong akademiko at pribadong kumpanya upang gawin ang mga bagay na hindi maaaring gawin ng alinman sa kanilang sarili. Halimbawa, isa sa mga pangunahing kontribusyon mula sa cfs ay ang paggamit
Ang pagsasama ng dalawang koponan, ang mga mula sa MIT at ang mga mula sa cfs, ay mahalaga rin sa tagumpay, sabi niya.
