یک آزمایش فیوژن هسته ای (همجوشی) در دانشگاه ویسکانسین مدیسون، رکورد قویترین میدان مغناطیسی ثابتی را که پلاسما را محدود میکند، به ثبت رسانده است و امید جدیدی را ایجاد میکند که راکتورهای نمایشی آینده به وعده های خود مبنی بر تولید انرژی بیشتر از آنچه مصرف میکنند عمل کنند.
آهنربا های جدید از Commonwealth Fusion Systems (CFS)، یک استارتآپ پیشگام در صنعت فیوژن (همجوشی) که دستگاه ها را در اوایل این ماه به آزمایش WHAM UW-Madison تحویل داد، آمدند. هنگامی که تیم WHAM آهنرباها را تا دمای عملیاتی خنک کردند و یک جریان الکتریکی قوی اعمال کردند، ابررسانا های با دمای بالا یک میدان مغناطیسی 17 تسلا تولید کردند. این بیش از دو برابر قدرتمندتر از اسکنرهای MRI با وضوح بالا برای تصویربرداری از مغز انسان است.
آهنرباهای قوی برای نوع قدرت فیوژن که توسط CFS و دیگران دنبال می شود ضروری هستند. به ازای هر دو برابر شدن قدرت یک میدان مغناطیسی، توان خروجی یک طراحی راکتور 16 برابر افزایش می یابد.
کایران فورلونگ، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل Realta Fusion، گفت: “WHAM چند سالی است که کار می کند، اما “این اولین پلاسما با آن آهنرباهای جدید بود.” Realta در سال 2022 از WHAM خارج شد، اما هنوز از نزدیک با دانشمندان UW-Madison و خود آزمایش کار می کند.”
فورلونگ گفت که رکورد قبلی در فیوژن متعلق به راکتور آزمایشی MIT Alcator C بود.
میدان مغناطیسی رکوردشکنی WHAM چیزی شبیه به یک لحظه دایره ای کامل است که نشان می دهد صنعت همجوشی چقدر نزدیک به هم باقی مانده است: تحقیق روی Alcator C و جانشین آن Alcator C-Mod به اثبات فیزیک کمک کرد که زیربنای طراحی رآکتور و آهنربا CFS است. .
CFS در سال 2018 از MIT خارج شد تا برق فیوژن را با استفاده از یک طراحی آهنربای پیشرفت تجاری تجاری کند. هر دو CFS و Realta در حال کار بر روی استقرار راکتور هایی هستند که از میدان های مغناطیسی قدرتمند برای نگه داشتن پلاسمای در حال سوختن در محل خود استفاده می کنند تا هسته های هیدروژن بتوانند با هم ترکیب شوند، فرآیندی که مقادیر زیادی گرما آزاد می کند. راکتور CFS چیزی است که به عنوان توکاماک شناخته می شود، که پلاسما را به شکل دونات مانند در می آورد.
از طرف دیگر Realta و WHAM روی طراحی آینه مغناطیسی کار می کنند. در آن، دو آهنربای قوی که در فاصله ای از هم قرار دارند، میدان مغناطیسی ایجاد میکنند که پلاسما را به شکلی شبیه به رول توتسی نگه میدارد. آهنرباها پلاسما را در دو انتها فشرده میکنند و یون های هیدروژن در قسمت چربی رول که در آنجا با هم برخورد میکنند به عقب و جلو پرتاب میشوند و در این فرآیند ذوب میشوند و گرما آزاد میکنند.
WHAM به عنوان یک بستر آزمایشی برای طراحی راکتور آینه ای عمل خواهد کرد. هنگامی که به اندازه کافی در مورد آن شناخته شد، Realta یک راکتور نمایشی خواهد ساخت که آن را Anvil می نامد، که پیش بینی می کند در اواخر دهه تکمیل شود. این شبیه به WHAM خواهد بود، اگرچه بزرگتر است، و علاوه بر ارائه داده های بیشتر در مورد طراحی راکتور، همچنین راهی برای دانشمندان و مهندسان فراهم می کند تا چگونگی رفتار مواد مختلف در یک راکتور فعال را آزمایش کنند.
پس از آنویل، Realta قصد دارد Hammer را بسازد، طرحی تکامل یافته که نه یک آهنربا در هر انتها خواهد داشت. این به آن اجازه میدهد تا راکتورهای طولانی تری بسازد، که انتظار دارد توان بیشتری را ارائه کند. باید منتظر ماند و دید که آیا این ساخت این آهنربا موفقیت آمیز خواهد بود یا خیر.
دیدگاهتان را بنویسید