Друго нововъведение на ядрените реактори за термоядрен синтез са разработили метод, чрез който да
Новото решение стана възможно благодарение на иновативния подход, който направи термоядрените реактори по-компактни, използвайки високотемпературни свръхпроводящи магнити. Този метод формира основата за нова изследователска програма, стартирана тази година в MIT, и за създаването на независима компания за разработване на концепцията. Новият модел, за разлика от други термоядрени електроцентрали досега, ще направи възможно отварянето на вътрешната камера на устройството, за да замени критичните компоненти. Тази способност е от съществено значение за новия механизъм за абсорбиране на топлина, пише Phys.
Новият подход е описан подробно в списанието Fusion Engineering and Design, и водещ автор е Адам Куанг, възпитаник на MIT, заедно с неговия професор Денис Уайт, директор на Центъра за плазма за наука и синтез в MIT.
По същество механизмът за отстраняване на топлината на реактора може да се сравни с изпускателната система на машината. "Изпускателната тръба" в новия модел е по-дълга и по-дебела, отколкото би било възможно в днешните реактори, което я прави по-ефективна при отстраняване на топлината.
Ядреният синтез всъщност е реакцията, която протича на Слънцето, което обещава производството на неограничена енергия. Но десетилетия проучвания на такива електроцентрали не са довели до модел, който произвежда повече енергия, отколкото изразходва.
"Това е революция в проектирането на реактори за ядрен синтез"
По-рано тази година предложението на инженерите от Масачузетския технологичен институт за нов тип термоядрена електроцентрала, заедно с други иновативни модели, разработени от други, направи тази цел да се използва ядрен синтез като енергиен източник да изглежда осъществима. Все още има някои проблеми, които трябва да бъдат разгледани, включително ефективен начин за премахване на вътрешната топлина от плазмата вътре в устройството.
Голяма част от енергията, произведена във термоядрения реактор, се излъчва под формата на неутрони, които загряват материала около плазмата. Нагрятото „одеяло“ ще накара турбина да се движи. Но около 20% от енергията се произвежда под формата на топлина, дори плазма, топлина, която трябва да бъде отстранена по някакъв начин, за да се предотврати топенето на материалите в помещението.
Няма материал, който да е достатъчно силен, за да издържи на топлината, генерирана от плазмата, която може да достигне милиони градуси по Целзий, така че плазмата се задържа от магнити, които я предпазват от директен контакт с вътрешните стени. В стандартните модели има отделен набор от магнити за създаване на камера, през която да се отстранява излишната топлина, но методът е неефективен за новия, по-компактен модел реактор.
"Ако не предприемем нищо за отстраняване на топлината, механизмът ще бъде унищожен", каза Куанг.
В конвенционалната архитектура на термоядрените реактори вторичните намотки, които създават дивертора, са извън първичните, тъй като не могат да бъдат поставени вътре в последните. Това означава, че вторичните намотки трябва да са големи и силни, за да се създаде достатъчно силно поле за влизане в камерата. В резултат на това те не са много точни по отношение на плазмения контрол.
Новият модел на инженерите от MIT, наречен ARC (от усъвършенстван, здрав и компактен), има подвижни магнити. По този начин е възможно достъп до вътрешността и поставяне на вторичните магнити в основните намотки, а не отвън, както при стандартния модел. С тази нова подредба, "само ако са близо до плазмата, те могат да бъдат по-малки", добави Куанг.
Крайният резултат беше, че артистът трябваше да бъде по-дълъг и по-широк, но с по-малки магнити. "Изпускателната тръба трябва да бъде възможно най-широка", каза Уайт, обяснявайки, че поставянето на вторичните намотки вътре в първичните намотки прави това възможно. "Това е революция в проектирането на реактори за ядрен синтез", добави той.
Препоръчваме ви да прочетете следните статии: