Magnes stworzony przez naukowców z MIT i firmy Commonwealth Fusion Systems

Powstał najsilniejszy magnes w historii. Odblokuje moc fuzji jądrowej?

Naukowcy MIT przeprowadzili udane testy najsilniejszego magnesu nadprzewodzącego na świecie. Urządzenie jest w stanie wygenerować indukcję magnetyczną 20 tesli, co jest ważnym krokiem w stronę osiągnięcia kontrolowanej fuzji jądrowej.

Fuzja jądrowa od dawna jest uważana za Świętego Graala energetyki, ale nadal jesteśmy daleko od jej opanowania. Współczesne elektrownie jądrowe do produkcji energii wykorzystują rozszczepienie atomów, podczas gdy w elektrowniach termojądrowych energia powstaje w wyniku łączenia dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe, czyli procesu odwrotnego. Stworzenie funkcjonalnego i opłacalnego reaktora termojądrowego to bardzo trudne zadanie, ale jeżeli to się uda, możliwa będzie produkcja czystej i wręcz nieograniczonej energii.

Dużym problemem fuzji jądrowej jest fakt, że zachodzi ona tylko w wysokich temperaturach – plazma topi wszystko, czego dotknie. Rozwiązaniem zaproponowanym już w latach 50. ubiegłego wieku jest zamknięcie plazmy w specjalnej komorze za pomocą silnego pola magnetycznego. Najczęściej robi się to w komorze przypominającej donuta lub oponę – tokamaku. Naukowcy MIT mają nadzieję, że do 2025 r. uda się im stworzyć reaktor, w którym będzie zachodziła fuzja jądrowa netto pozytywna, czyli taka, która wytwarza więcej energii niż zużywa.

Potężny magnes

Poprzednie projekty tokamaków wykorzystywały konwencjonalne miedziane elektromagnesy, a ostatnio również niskotemperaturowe nadprzewodniki. Teraz zespół naukowców z MIT i firma Commonwealth Fusion Systems (CFS) poszły krok dalej. Opracowali nadprzewodnik wysokotemperaturowy, który stanowi podstawę nowego magnesu. Pozwala on na wytworzenie silniejszego pola magnetycznego na mniejszej przestrzeni. Dla przykładu: nadprzewodnik niskotemperaturowy potrzebowałby objętości 40 razy większej, aby wytworzyć to samo natężenie pola.

Nisza, którą wypełniliśmy, polegała na wykorzystaniu konwencjonalnej fizyki plazmy oraz konwencjonalnych projektów i inżynierii tokamaka, ale wprowadzeniu do nich nowej technologii magnesów. Nie wymagaliśmy więc szeregu innowacji w różnych dziedzin. Po prostu wprowadzamy innowacje w magnesie, a następnie wykorzystujemy wiedzę zdobytą w ciągu ostatnich dziesięcioleci.

Martin Greenwald z MIT

Magnes został już przetestowany, a pierwsze wyniki są obiecujące. To oznacza zielone światło dla całego reaktora, znanego jako SPARC, który powinien powstać w ciągu ok. trzech lat. Jeżeli misja ta się uda, prawdopodobnie zmieni świat.