Η Κίνα ολοκλήρωσε τον μεγαλύτερο μαγνήτη σύντηξης στον κόσμο για τον αντιδραστήρα τεχνητού ήλιου

Η Κίνα ολοκλήρωσε και δοκίμασε με επιτυχία τον μεγαλύτερο υπεραγώγιμο μαγνήτη στον κόσμο, ένα πηνίο τοροειδούς πεδίου 582 τόνων που έχει σχεδιαστεί για να συγκρατεί υπέρθερμο πλάσμα μέσα στον αντιδραστήρα σύντηξης επόμενης γενιάς. Το ορόσημο, το οποίο ανακοινώθηκε από το Ινστιτούτο Φυσικής Πλάσματος της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (ASIPP) στο Χεφέι, φέρνει τη χώρα πιο κοντά στον δηλωμένο στόχο της για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ελεγχόμενη πυρηνική σύντηξη γύρω στο 2030.

Ένα εξάρτημα που σπάει τα ρεκόρ

Ο μαγνήτης σε σχήμα D έχει μήκος 21 μέτρα και πλάτος 12 μέτρα, ενώ πέρασε τις δοκιμές πλήρους φορτίου στις 27 Ιουνίου στις εγκαταστάσεις του ASIPP στο Χεφέι. Προορίζεται για τον Burning Plasma Experimental Superconducting Tokamak (BEST) της Κίνας, γνωστό και ως έργο CRAFT, τον πειραματικό αντιδραστήρα σύντηξης επόμενης γενιάς της χώρας.economictimes+1

Δεκαέξι τέτοιοι μαγνήτες θα σχηματίσουν τελικά έναν δακτύλιο γύρω από τον θάλαμο κενού του αντιδραστήρα, μεταφέροντας ο καθένας 100.000 αμπέρ ρεύματος και δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο 6,5 tesla στο κέντρο, αρκετές χιλιάδες φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο της Γης. Σκοπός τους είναι να δημιουργήσουν ένα αόρατο μαγνητικό κλουβί που θα αιωρεί πλάσμα θερμασμένο σε πάνω από 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, εμποδίζοντάς το να έρθει σε επαφή και να καταστρέψει τα τοιχώματα του αντιδραστήρα.interestingengineering+2

Ο όγκος του μαγνήτη είναι περίπου 1,3 φορές μεγαλύτερος από το αντίστοιχο εξάρτημα που σχεδιάστηκε για το διεθνές έργο σύντηξης ITER στη Γαλλία και μπορεί να αποθηκεύσει περίπου τρεις φορές περισσότερη μαγνητική ενέργεια. Οι μηχανικοί αναφέρουν ότι έχει σχεδιαστεί για διάρκεια λειτουργικής ζωής 60 ετών.wionews+2

Κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου εντός της χώρας

Σύμφωνα με αναφορές του πρακτορείου ειδήσεων Xinhua, κάθε κρίσιμο εξάρτημα του μαγνήτη σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε εγχώρια, χωρίς καμία εξάρτηση από ξένη τεχνολογία. Το εξαετές πρόγραμμα ανάπτυξης παρήγαγε δεκάδες πατέντες και βοήθησε στη θέσπιση νέων βιομηχανικών προτύπων για την τεχνολογία υπεραγώγιμων μαγνητών μεγάλης κλίμακας.theprint+2

Ένα δεύτερο βασικό εξάρτημα, μια υπεραγώγιμη κεντρική σωληνοειδής διάταξη υψηλής θερμοκρασίας, που συχνά περιγράφεται ως η καρδιά ενός τοκαμάκ, δοκιμάστηκε επίσης με επιτυχία. Ενώ αρχικά είχε ονομαστική ισχύ 46.500 αμπέρ, οι μηχανικοί την ώθησαν στα 60.000 αμπέρ κατά τη διάρκεια των δοκιμών.economictimes+1

Ο δρόμος προς την ενέργεια σύντηξης

Ο Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) της Κίνας, ο υπάρχων τεχνητός ήλιος της χώρας, έθεσε νωρίτερα φέτος παγκόσμιο ρεκόρ διατηρώντας πλάσμα στους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου για 1.066 δευτερόλεπτα. Ο νέος μαγνήτης, ωστόσο, προορίζεται για τον BEST, ο οποίος στοχεύει να προχωρήσει πέρα από την πειραματική έρευνα προς τη συνεχή καύση πλάσματος και την τελική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.theprint

Η Κίνα αναμένει ότι η κατασκευή του αντιδραστήρα BEST θα ολοκληρωθεί έως το 2027, με την επίδειξη παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη να στοχεύεται γύρω στο 2030. Παρόλο που η εμπορική ενέργεια σύντηξης παραμένει μία από τις πιο τρομερές μηχανολογικές προκλήσεις της επιστήμης, η ολοκλήρωση του μαγνήτη αποτελεί ένα συγκεκριμένο βήμα σε μια παγκόσμια κούρσα στην οποία συμμετέχουν επίσης οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ευρώπη, η Ιαπωνία και πολυάριθμες ιδιωτικές επιχειρήσεις.economictimes+1