Dzięki nowym badaniom reaktory termojądrowe będą mniejsze. Ale co z wydajnością?

Badacze z Princeton Plasma Physics Laboratory znaleźli sposób na zbudowanie potężnych magnesów, które są znacznie mniejsze od dotychczas stosowanych. Beneficjentami takiego rozwiązania będą reaktory termojądrowe.

Cała akcja nabrała rozpędu dzięki opracowaniu przełomowej metody budowy wysokotemperaturowych magnesów nadprzewodzących. Tworzący je materiał przewodzi prąd praktycznie bez oporu w temperaturach wyższych niż do tej pory. Z kolei mniejsze magnesy łatwiej zmieszczą się wewnątrz sferycznych tokamaków, które mogłyby stanowić alternatywę dla tych stosowanych obecnie.

Czytaj też: Kolejny przełom w pracach nad fuzją jądrową. Zap Energy prezentuje przełomową technologię

Reakcja termojądrowa, określana również mianem syntezy, stanowi główne źródło energii gwiazd, wliczając do tego grona Słońce. Naukowcy szukają jednak sposobów na naśladowanie tego procesu w warunkach laboratoryjnych. Gdyby opanowali fuzję i byli w stanie uzyskać dodatni bilans energetyczny, byłby to prawdziwy przełom.

Zajmując się syntezą jądrową, naukowcy używają niezwykle silnych magnesów do kontrolowania i utrzymywania gorącej plazmy, która jest kluczem do zachodzenia pożądanej reakcji. Nowe magnesy mogłyby być umieszczone oddzielnie wewnątrz tokamaka, dzięki czemu wszelkie prace naprawcze byłyby prowadzone bez konieczności demontażu jakichkolwiek innych części.

Reaktory termojądrowe mogłyby być wydajnym i tanim źródłem energii

Do osiągnięcia tego celu potrzeba jednak silniejszych niż obecnie magnesów, które będą jednocześnie mniejsze od dotychczas stosowanych. I to właśnie będzie możliwe dzięki autorom nowych badań. Jak wyjaśnia Jon Menard, jeśli uda się zmniejszyć rozmiary komponentów znajdujących się wewnątrz tokamaka, będzie można również zmniejszyć całe urządzenie i obniżyć koszty, poprawiając przy tym wydajność.

Czytaj też: Plazma w tokamaku sferycznym gorąca jak nigdy. Brytyjczycy pobili rekord

Zastosowana tym przypadku metoda produkcji nie wymaga tradycyjnej izolacji epoksydowej i z włókna szklanego, co z kolei umożliwiło zmniejszenie gabarytów magnesów. Spadły również koszty produkcji komponentów. I choć nie jest powiedziane, iż wydajne tokamaki czekają tuż za rogiem, to bez wątpienia tego typu postępy znacząco nas do nich przybliżają. Szczegółowe ustalenia zespołu można natomiast znaleźć w IEEE Transactions on Applied Superconductivity.