2 hours ago
3
В американском городе Мэдисон, штат Висконсин, экспериментальный термоядерный реактор впервые в истории частного сектора напрямую преобразовал энергию плазмы в электричество. Установка Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror, которую развивает компания Realta Fusion совместно с Университетом Висконсина в Мэдисоне, успешно прошла этот важный тест.
Что удалось получить
Новое оборудование выработало ток силой в несколько ампер при напряжении около 100 вольт. Этого хватило, чтобы зажечь несколько обычных лампочек накаливания. Хотя мощность пока небольшая, для первого практического испытания результат считается важным достижением.
Устройство представляет собой специальный преобразователь прямого действия, установленный на одном конце магнитного зеркала. Когда заряженные частицы плазмы долетают до него, их специально замедляют. За счет торможения возникает разность электрических потенциалов, которая заставляет ток течь по подключенной цепи.
Благодаря этому можно обойтись без традиционных паровых турбин хотя бы на этом участке. Такой подход упрощает конструкцию и позволяет эффективнее использовать часть энергии плазмы.
Что говорят в компании
Планы на будущее и эффективность
Компания планирует использовать комбинированный подход. Около 80 % энергии термоядерной реакции будут преобразовывать через обычный тепловой цикл (паровые турбины) с эффективностью до 45 %. Оставшиеся 20 % энергии пойдут через прямой электрический преобразователь, который может работать с эффективностью выше 90 %.
Такой гибридный вариант позволит компенсировать собственные энергозатраты реактора на нагрев и удержание плазмы. В итоге общий баланс энергии улучшится, а стоимость производимой электроэнергии может снизиться на 10–20 %.
Исторический контекст
Идея прямого преобразования энергии плазмы была предложена еще в 1974 году физиком Ричардом Постом из Ливерморской национальной лаборатории. В последующие десятилетия похожие системы тестировались в государственных лабораториях и университетах — например, преобразователь типа venetian blind (букв. «жалюзи») в 1970-х годах, а также эксперимент с тандемным зеркалом Tandem Mirror Experiment в 1980-х и японская установка GAMMA 10 в 2008 году.
Однако эксперимент в Висконсине стал первым случаем, когда частная компания успешно подключила такой преобразователь к активной термоядерной плазме.
Realta Fusion намерена использовать полученные результаты для дальнейшей разработки компактных модульных зеркальных реакторов. По их планам, первые коммерческие установки могут появиться в середине 2030-х годов.
Китай испытал крупнейший в мире сверхпроводящий магнит для термоядерного синтеза
Прошли первые в мире испытания прототипа термоядерного космического двигателя
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX
