Új anyag, új dizájn, erőteljes eredmények: Az MIT-n üzembe helyeztek egy mágnest, amely végre elég erős egy nagy nukleáris fúziós reaktorhoz – és valós körülmények között működik.
„A legfontosabb dolog a magfúziós kutatás elmúlt 30 évében” – idézi Dennis Whyte, az egyik érintett tudós. És valóban, a plazma befogása a tervezett magfúziós reaktorok, például a dél-franciaországi ITER középpontjában áll.
Az új szupermágnes 20 Tesla erősségű, tartósan stabil mágneses teret képes generálni. Összehasonlításképpen: egy nagy mágneses rezonancia tomográf az orvostudományban rövid időre elérheti a 3 Teslát, néhány speciális modell pedig ennek kétszeresét. A Föld felszínén lévő mágneses tér erőssége 0,00005 Tesla.
A teljesítmény egy dolog. De a hatásfoknak is megfelelőnek kell lennie ahhoz, hogy a magfúzió révén valamikor energiatöbblethez jussunk. Erre a célra egy új, REBCO nevű anyagot használtak szupravezetőként. Ez a „ritkaföldfém bárium-réz-oxid” rövidítése, azaz ritkaföldfémek, bárium, réz és oxigén ötvözete.
Ezt közel sem kell olyan hidegen tartani, mint a többi szupravezetőt ahhoz, hogy ellenállás nélkül működjön. 3 Kelvin (-454 °F / -270 °C) helyett 20 Kelvin (-423 °F / -253 °C) elegendő. Az érték természetesen továbbra is rendkívül alacsony, csak éppen az abszolút nulla felett van, és ennek a hőmérsékletnek az eléréséhez óriási erőfeszítésekre van szükség.
Ha azonban összehasonlítjuk a két feladatot, akkor olyan, mintha nem kellene egy hatalmas erdőben mind a száz csirkét megfogni, kilencven elég. Vagyis sokszor könnyebb, pedig csak 16 Kelvin a különbség.
Ráadásul nincs szükség drága szigetelésre a kábelek között. Ez több helyet biztosít például a hűtés hatékonyabbá tételéhez és a mágnes jobb elhelyezéséhez.
A próbaüzem során nem támaszkodtak modellekre és extrapolációkra. Ehelyett a csapat egy 20 000 font súlyú (9 tonnás) és kellően erős mágnest épített összesen 200 mérföldnyi szupravezetővel. Ez megfelel a később ténylegesen szükséges méreteknek.
És lám: a rendszer eredeti méretében pontosan a kívánt módon működött, és minden terhelést kibírt. Ezenkívül tesztelték az ingadozó áramellátás és a teljes meghibásodás közötti kritikus helyzeteket.
Annak ellenére, hogy a rendszer valószínűleg kissé megolvadt a végén, minden eredménynek a várt tartományon belül kell lennie. Ez jó, mert a mögöttes számításoknak és az anyag feltételezett viselkedésének ekkor helyesnek kell lennie.
A rengeteg szupravezetőn és kilencven csirkén kívül most már csak egy általánosan stabil fúziós reaktorra van szükség.
techkalauz.hu – az online techmagazin
