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强壮电磁铁有助完成聚变能
发表时间: 2024-10-15 06:44:49 来源:自动送料振动盘
因为一种新式超导磁体的呈现,聚变能更挨近实际了。日前,美国联邦聚变体系(CFS)公司在线上新闻发布会上发布了这一长2米、宽1米的D型电磁铁,并表明它发生的磁场大约是地球天然磁场的50万倍,是任何相似超导磁铁强度的2倍。研究人员表明,新磁体技能或能使他们在2025年前制作一个小型的聚变发电厂原型。不过,在此之前,他们还必须战胜多种其他技能应战。
2018年,CFS从麻省理工学院孵化,致力于开发由特别高温超导资料制成的磁体,这样一种资料可以发生强度是传统超导磁体两倍的磁场。
聚变反应堆或托卡马克,旨在捕获氘和氚(氢的重同位素)的原子核聚变发生氦和高能中子时开释的能量。为完成这一点,托卡马克依托强磁场在圆环形真空室内捕获和揉捏超高温电离气体或等离子体。
不过,研究人员还没有制作一个产能比耗能更多的托卡马克,并且他们一向以为反应堆要很大才干完成“出入”平衡。例如,正在制作的世界热核聚变试验堆ITER,就有一个高11米、宽19米的真空室。
但CFS研究人员表明,有了高磁场的磁铁,托卡马克就可以大幅度缩小,因而会更廉价,也愈加简单制作。他们运用由高温超导体稀土钡铜氧化物组成的线圈制作所需的磁铁,而不是铌锡等一般超导金属。当超导体冷却到挨近绝对零度时,只需电流和磁场不太大,超导体就可以无电阻地传输电流。
麻省理工学院等离子体物理学家和工程师Brian LaBombard说,首要的应战是规划一种磁体,它能接受磁场自身对载流线圈发生的巨大机械应力。
“你可以把它幻想成给气球加压。”他说。一般的超导体可以被规划成坚固耐用的线圈,但高温超导体是由一种相对软弱的磁带制成的。因而,CFS研究人员想出了一种规划,在较强的金属层之间夹薄磁带。
在最近的测验中,新磁铁发生了20特斯拉的磁场,继续了约5小时。CFS研究人员表明,他们可以无限期地保持这个磁场。该公司表明,有了新磁铁,它们现已预备好向下一个方针进发:开发一个名为SPARC的原型反应堆,就像ITER相同。
但是,一个磁铁自身并不能构成托卡马克。上一年,一份陈述阐明,要在2040年前完成聚变发电厂原型,该范畴还必须战胜许多其他技能应战。这包含可以直面等离子体的热量和中子炮击的资料,以及从真空室排出热氦的更好计划。(文乐乐)