За международния проект за реактор за термоядрен синтез ITER в Южна Франция миналият месец беше добър. На площадката се състояха няколко важни събития, които ръководството на проекта бърза да обяви.
Най-значимото постижение е завършването на всички елементи на импулсната свръхпроводяща магнитна система на реактора – както на полоидните магнити, които задържат плазмата в работната камера с форма на тор, така и на централния соленоид, който индуцира ток в плазмата, за да я нагрее. През април последният, шести елемент на соленоида беше произведен в САЩ в General Atomics. Предстои той да бъде доставен във Франция и след това сглобен, но това ще стане по-късно, след като бъде инсталирана работната камера на токамака.
Напълно сглобената импулсна магнитна система ще тежи почти 3000 тона. Силата на електромагнитното им поле ще бъде такава, че ще може да повдигне цял самолетоносач.
Шестте пръстеновидни магнита с полоидално поле, предназначени да държат плазмата далеч от стените на работната камера са произведени от Русия, ЕС и Китай. Значителна част от свръхпроводниците за тези магнити е произведена в Русия – около 120 тона ниобиево-титанови (NbTi) свръхпроводници за полоидалните магнити (40% от необходимия обем) и около 20% ниобиево-калаени (Nb₃Sn) свръхпроводници за тороидалните магнити. Също така в Русия са създадени гигантски проводящи шини за захранване на магнитите с необходимото напрежение и сила на тока, както и горни тапи за вакуумни камери.
Въпреки всички трудности и поредното отлагане на пускането на реактора на ITER от 2035 на 2039 година, строителните дейности по проекта бяха напълно завършени през 2024 година. Освен това по-голямата част от основните компоненти на реактора бяха доставени на площадката и сега той действително е във фаза на сглобяване. По-специално, през април първият сегмент на вакуумния съд (работната камера) беше монтиран в шахтата на токамака около три седмици по-рано от предвиденото.
Трябва да се припомни, че това е вече вторият опит за започване на монтажа на работната камера на реактора в шахтата на проекта.
Когато преди две години там бяха спуснати първите два сегмента, беше открито несъответствие в размерите на свързващите елементи и се наложи сегментите да бъдат извадени от шахтата за регулиране. Сега всички несъответствия са отстранени и се пристъпва към окончателното сглобяване на вакуумната камера – нещо като „поничка“, в която ще циркулира нагрятата до 150 милиона градуса по Целзий плазма.
В крайна сметка деутерият и тритият като газ трябва да бъдат нагрети в работната камера до състоянието на плазма, когато атомите губят електроните си. Това е подобно на процеса в звездите, където водородните ядра преодоляват Кулоновото отблъскване и се сливат, за да образуват хелий, при което се освобождават огромни количества енергия. В звездите този процес протича под въздействието на огромна гравитация, затова температурата във вътрешността им – само около 15 милиона градуса. Невъзможно е да се възпроизведе такава гравитация на Земята, така че са необходими много по-високи температури.
Невъзможно е да се повлияе и на квантовите процеси, протичащи по време на термоядрения синтез. Реакцията е възможна до голяма степен благодарение на квантовата неопределеност: водородните ядра преминават през потенциалната бариера, преодолявайки Кулоновото отблъскване. Никакво количество гравитация и топлина не биха били достатъчни, за да предизвикат самоподдържаща се термоядрена реакция – нито в звезда, нито в реактор. Ето защо звездите блестят, главно поради квантовата природа на нашия свят.
Очаква се при пълно натоварване ITER да произвежда 500 MW енергия от термоядрен синтез, като консумира само 50 MW входяща топлинна енергия. При тази ефективност по-голямата част от енергията ще идва от самонагряването на плазмата, превръщайки я в устойчива „гореща“ среда.
Главният изпълнителен директор на ITER Пиетро Барабаски заяви:
„Уникалността на ITER се състои не само в неговата техническа сложност, но и във формата на международно сътрудничество, което позволи на проекта да оцелее в променящия се политически пейзаж. Това постижение доказва, че когато човечеството е изправено пред екзистенциални предизвикателства като изменението на климата и енергийната сигурност, ние можем да преодолеем националните различия и да намерим решения. Проектът ITER е олицетворение на надеждата. С ITER показваме, че устойчивото енергийно бъдеще и мирният път напред са възможни.“
В проекта участват хиляди учени и инженери от 33 държави, но той разчита преди всичко на устойчивото партньорство на седем ключови участници: Китай, Европа, Индия, Япония, Корея, Русия и САЩ
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
