Сегодня 01 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В MIT открыли путь к дешёвой термоядерной энергии, совершив прорыв в производстве сверхпроводящих магнитов

В серии из шести научных статей в мартовском выпуске журнала IEEE Xplore учёные Массачусетского технологического института рассказали о разработке и принципах работы новых электромагнитов на основе высокотемпературной сверхпроводимости. Эта разработка названа крупнейшим за последние 30 лет прорывом в области создания коммерчески выгодных термоядерных реакторов.

 Источник изображений: MIT

Источник изображений: MIT

Первые испытания масштабного прототипа высокотемпературного сверхпроводящего электромагнита состоялись 5 сентября 2021 года в лабораториях Центра науки о плазме и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института (PSFC). Изделие массой около 9 тонн создало электромагнитное поле силой 20 тесла. Конструкция электромагнита была создана с нуля с использованием новых принципов и масштабные испытания должны были подтвердить правильность расчётов, моделей и самой идеи, которая на тот момент была крайне новаторской.

До появления этой разработки существующие на тот момент технологии и электромагниты уже могли создавать поля необходимой напряжённости, чтобы удерживать нагретую до 100 млн °C плазму в изоляции от стенок рабочей камеры. Однако эффективность работы подобных систем была далека от требований рентабельности. Учёные из MIT с коллегами из компании Commonwealth Fusion Systems смогли создать намного более компактные и дешёвые в производстве и поддержке электромагниты, которые позволили заявить об их впечатляющей энергоэффективности.

«За одну ночь это практически изменило стоимость ватта термоядерного реактора почти в 40 раз», как позже заявили участники эксперимента. «Теперь у термоядерного синтеза есть шанс, — утверждают учёные. — Наиболее широко используемая конструкция для экспериментальных термоядерных устройств, получила шанс стать экономичной, потому что у вас появились скачкообразные изменения в этой области». Это способность значительно уменьшить размер и стоимость объектов, которые сделали бы возможным термоядерный синтез.

Один из секретов успеха новой конструкции электромагнитов стал отказ от изоляции проводов в обмотках катушек. В это трудно поверить, но учёные использовали в обмотке голые провода без опасений пробоев и коротких замыканий. Эффект сверхпроводимости создал в обмотках такие условия, что замыканием между витками можно было пренебречь. Эксперимент подтвердил правильность выбора. Катушка электромагнита осталась надёжной и стала гораздо меньше в размерах, а также по стоимости и с точки зрения общего размера реактора.

В качестве обмотки был выбран высокотемпературный сверхпроводник REBCO — это редкоземельный оксид бария-меди, который позволяет достигать сверхпроводящего эффекта при температуре 20 К — это на 16 К выше обычной сверхпроводимости, что меняет правила игры несмотря на кажущуюся небольшую разницу в глубине охлаждения. На один электромагнит ушло 300 км полосы REBCO. Только представьте, сколько экономии пространства в катушке стало возможным благодаря отказу от изоляции этого провода. Кстати, в MIT не назвали поставщика этого провода, поэтому им вполне может оказаться китайский производитель Shanghai Superconductor, например.

Позже во время испытаний магнита на критических режимах были проверены теоретические модели его поведения вплоть до частичного разрушения (расплавления обмотки). Это было важно для улучшения конструкции и отработки эксплуатационных характеристик электромагнитов для использования в будущих термоядерных реакторах. Выход сегодня статей по разработке стал возможным после получения патентов на конструкцию электромагнитов и принципы их работы. Исследование приближает тот момент, когда на Земле может зажечься рукотворное Солнце, а энергия в электросетях станет бесконечной и практически чистой.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Окей, Google, давай пообщаемся»: представлен ИИ-помощник Gemini for Home для умного дома 17 мин.
У Assassin's Creed, Far Cry и Rainbow Six теперь новый дом, которым частично владеет Tencent — Ubisoft представила Vantage Studios 48 мин.
Microsoft вывела Xbox Cloud Gaming из беты, подтянула графику до 1440p и повысила битрейт 57 мин.
Meta начнёт использовать чаты пользователей с ИИ, чтобы продавать ещё более персонализированную рекламу 2 ч.
Ultimate за $30, ПК-игры и Xbox Cloud Gaming для всех: Microsoft анонсировала масштабные изменения в Game Pass 2 ч.
Базу данных Wikimedia Foundation переведут в вектор — это упростит поиск для людей и ИИ 4 ч.
Epic Games: iOS 18.6 показала, что барьеры для сторонних магазинов приложений были искусственными 4 ч.
Apple, Google и Meta ответят в суде за рекламу вызывающих зависимость игр-казино 5 ч.
Apple назвала антимонопольный иск Маска к ней и OpenAI пустышкой и попросила его отклонить 7 ч.
«Ничего подобного мы раньше не делали»: нелинейный шутер Judas от авторов BioShock на самом деле «радикально отличается» от BioShock 7 ч.
Apple приступила к разработке гарнитуры Vision Pro 2, подтвердила свежая утечка 8 мин.
Asus оценила GeForce RTX 5080 Hatsune Miku Edition в $1900 — на 90 % дороже рекомендованной цены 35 мин.
OpenAI построит ИИ ЦОД Stargate в Южной Корее, а Samsung поможет ей создать плавучие дата-центры 2 ч.
OpenAI объединится с Samsung и SK hynix, чтобы удовлетворить потребность в памяти для ИИ-мегапроекта Stargate 2 ч.
Oura представила керамические умные кольца Ring 4 за $499, зарядный футляр за $99 и медицинский сервис за $99 2 ч.
Сегодня в России отмечается День работников отрасли ЦОД 2 ч.
Selectel проведёт ежегодную флагманскую конференцию Selectel Tech Day 2025 в Москве 3 ч.
Паукообразный робот Charlotte будет возводить по дому в день — и на Луне тоже 3 ч.
Crucial выпустила самую быструю память LPCAMM2 LPDDR5X для ноутбуков — 8533 МТ/с 3 ч.
В гейзерах спутника Сатурна Энцелада засекли органику, намекающую на зарождение жизни — данные зонда «Кассини» 3 ч.