Учените работят, за да ускорят драстично овладяването на термоядрения синтез, за да доставят електроенергия на електрическата мрежа достатъчно скоро, за да помогнат за смекчаване на последиците от изменението на климата. Пристигнат е пробив в технологиите за високотемпературни свръхпроводници за изграждане на магнити, които да създават по-силни магнитни полета, отколкото преди. Изследователите планират да използват тази технология за изграждане на магнити в мащаба, необходим за синтез, последвано от конструирането на първия експеримент в света за синтез, който ще доведе до нетна енергийна печалба.
Пробивът е postignat ot колаборация между Плазмения и термоядрен научен център на MIT (Технологичния институт в Масачузетс) и Commonwealth Fusion Systems и те ще представят работата си в Американската асоциация по физика на плазмата в Портланд, Орегон.
Енергията от синтез се генерира, когато ядрата на малки атоми се комбинират в по-големи - процес, който освобождава огромни количества енергия. Тези ядра, обикновено тежките братовчеди на водорода деутерий и тритий, са положително заредени и силно се отблъскват, което може да бъде преодоляно само при температури от стотици милиони градуси. Макар че тези температури и реакциите на синтез могат да се получат при съвременните експерименти за термоядрен синтез, условията, необходими за нетна енергийна печалба, все още не са постигнати. (бел.ред. - Това означава, че енергията, необходима за реализиране на синтеза е повече от добитата вследствие него. Енергийна печалба би имало при задържане на плазмата в контролирано състояние по-продълкжително време, но засега то не надхвърля 101 секунди)
Едно потенциално решение може да бъде увеличаването на силата на магнитите. Магнитните полета в устройствата за синтез държат горещите йонизирани газове, наречени плазма, изолирани от обикновената материя. Качеството на тази изолация става по-ефективно, когато полето става по-силно. Удвояването на магнитното поле в термоядреното устройство позволява да се намали неговият обем - добър показател за това колко струва устройството, като същевременно се постигне същия резултат. По този начин по-силните магнитни полета правят устройствата за синтез по-малки, по-бързи и по-евтини.
Пробивът в свръхпроводниковата технология би могъл да доведе до реализацията на електроцентрализа термоядрен синтез. Свръхпроводниците са материали, които енергията да преминава през тях без загуби но те трябва да са много студени. Новите свръхпроводящи съединения обаче могат да работят при много по-високи температури от конвенционалните свръхпроводници. И тези свръхпроводници функционират дори когато са поставени в много силни магнитни полета.
Първоначално магнитите не били във формата, подходяща за изграждане на устройствата за синтез. Но изследователите вече са намерили начини да произвеждат високотемпературни свръхпроводници под формата на "ленти" или "панделки", които правят магнитите безпрецедентни. Дизайнът на тези магнити не е подходящ за машини за синтез, защото те са много малки. За да може да се изгради новото устройство за синтез, наречено SPARC, от новите свръхпроводници трябва да се получат големите силни магнити, необходими за синтез.
След разработката на магнитите, следващата стъпка ще бъде да се конструира и управлява експериментът SPARC за ядрен синтез. SPARC ще бъде токамак, вид конфигурация с магнитно държане на плазмата, подобно на много от вече създадените машини.
Целта на научните изследвания в областта на термоядрения синтез през изминалите над 60 години е да се вкара енергия в националните енергийни планове и да започне комерсиална експлоатация. Може би това най-накрая е на път да се случи.
SPARC се очаква да заработи до 2025 г.
