Ďalšia inovácia výskumníkov reaktorov jadrovej fúzie vyvinula metódu, pomocou ktorej
Nové riešenie umožnil inovatívny prístup, vďaka ktorému boli fúzne reaktory kompaktnejšie pomocou vysokoteplotných supravodivých magnetov. Táto metóda vytvorila základ pre nový výskumný program, ktorý sa v tomto roku začal na MIT, a pre vytvorenie samostatnej spoločnosti na vývoj tohto konceptu. Nový model, na rozdiel od doterajších iných fúznych elektrární, by umožnil otvoriť vnútornú komoru zariadenia a nahradiť tak dôležité komponenty. Táto schopnosť je nevyhnutná v novom mechanizme absorpcie tepla, píše Phys.
Nový prístup je podrobne popísaný v časopise Fusion Engineering and Design, a hlavným autorom je Adam Kuang, absolvent MIT, s jeho profesorom, Dennis Whyte, riaditeľ Centra plazmovej vedy a fúzie na MIT.
Mechanizmus odvodu tepla reaktora sa dá v zásade porovnať s výfukovým systémom stroja. „Výfukové potrubie“ v novom modeli je dlhšie a hrubšie, ako by to bolo možné v dnešných reaktoroch, vďaka čomu je účinnejšie odvádzať teplo.
Fúzia je vlastne reakcia prebiehajúca na Slnku, ktorá sľubuje neobmedzenú produkciu energie. Ale desaťročia štúdií pre také elektrárne neviedli k modelu, ktorý produkuje viac energie, ako spotrebuje.
„Je to revolúcia v konštrukcii reaktorov jadrovej fúzie“
Začiatkom tohto roka sa vďaka návrhu inžinierov MIT na nový typ elektrárne s jadrovou syntézou spolu s ďalšími inovatívnymi modelmi vyvinutými ostatnými uskutočnil cieľ využitia jadrovej syntézy ako zdroja energie ako uskutočniteľný. Stále však existuje niekoľko problémov, ktoré je potrebné vyriešiť, vrátane účinného spôsobu odstránenia vnútorného tepla z plazmy vo vnútri zariadenia.
Veľká časť energie produkovanej vo vnútri fúzneho reaktora je emitovaná vo forme neutrónov, ktoré ohrievajú materiál okolo plazmy. Zahriata „deka“ spôsobí pohyb turbíny. Ale asi 20% energie sa vyrába vo forme tepla, dokonca aj plazmy, tepla, ktoré je potrebné nejako odstrániť, aby sa zabránilo roztaveniu materiálov v miestnosti.
Neexistuje žiadny materiál, ktorý by bol dostatočne silný na to, aby vydržal teplo generované plazmou, ktoré môže dosiahnuť milióny stupňov Celzia, takže plazmu zadržiavajú magnety, ktoré bránia jej priamemu kontaktu s vnútornými stenami. V štandardných modeloch existuje samostatná sada magnetov na vytvorenie komory na odstránenie prebytočného tepla, ale metóda je pre nový, kompaktnejší model reaktora neúčinná.
„Ak by sme neurobili nič pre odstránenie tepla, mechanizmus by bol zničený,“ uviedol Kuang.
V konvenčnej architektúre fúznych reaktorov sú sekundárne cievky, ktoré vytvárajú divertor, mimo primárnych, pretože ich nemožno umiestniť dovnútra. To znamená, že sekundárne cievky musia byť veľké a silné, aby vytvorili dostatočne silné pole na vstup do komory. Výsledkom je, že nie sú veľmi presné, pokiaľ ide o kontrolu plazmy.
Nový model od inžinierov MIT, nazvaný ARC (z pokročilého, robustného a kompaktného), má odnímateľné magnety. Je teda možné vstúpiť do vnútra a umiestniť sekundárne magnety do hlavných cievok, a nie von ako u štandardného modelu. S týmto novým usporiadaním „môžu byť menšie iba vtedy, keď sa priblížia k plazme,“ dodal Kuang.
Konečným výsledkom bolo, že zabávač musel byť dlhší a širší, ale s menšími magnetmi. „Výfukové potrubie by malo byť čo najširšie,“ uviedol Whyte a vysvetlil, že umiestnenie sekundárnych špirál vo vnútri primárnych špirál to umožňuje. „Je to revolúcia v konštrukcii reaktorov na jadrovú fúziu,“ dodal.
Odporúčame vám prečítať si nasledujúce články: