Scienty

Фото: img.freepik.com

В Великобритании успешно запущена инновационная криогенная система, предназначенная для тестирования важнейших деталей термоядерных реакторов нового поколения. Специалисты Управления по атомной энергии Великобритании (UKAEA) продемонстрировали новую исследовательскую установку ELSA, расположенную на территории Fusion Technology Facility в Южном Йоркшире. Она призвана ускорить совершенствование технологий, необходимых для получения практически неограниченного запаса экологически чистой энергии, получаемой в результате термоядерного синтеза.

ELSA обеспечивает создание крайне низких температур в диапазоне, характерном для криогенных условий: от -253,15 до -203,15 градусов Цельсия. Это требуется для имитации условий эксплуатации высокотемпературных сверхпроводящих магнитов, которые являются важнейшими элементами термоядерных установок. Эти магниты, создавая сильные магнитные поля с небольшими потерями, удерживают и контролируют плазму, в которой протекает реакция синтеза. Специалисты UKAEA нацелены на снижение сопротивления в таких системах до доли миллионной от сопротивления, наблюдаемого в обычных электронных устройствах, что позволит уменьшить энергопотребление и эксплуатационные затраты, способствуя коммерческому использованию термоядерной энергии.

В настоящее время на ELSA проводятся испытания новейших компонентов, известных как «разъемные соединения». Эти соединения характеризуются крайне низким электрическим сопротивлением и в перспективе обеспечат эффективное техническое обслуживание термоядерных электростанций. По словам Криса Лэмба, менеджера по инженерным вопросам разъемных соединений UKIFS, подобные криогенные объекты для тестирования технологий высокотемпературных сверхпроводящих магнитов встречаются нечасто. Разъемные соединения входят в состав тороидальных катушек, удерживающих плазму в токамаке, и их конструкция предусматривает быстрый доступ для ремонта.

Эта разработка играет ключевую роль в британской программе STEP, целью которой к 2040 году является создание прототипа термоядерной электростанции в Вест-Бёртоне (Ноттингемшир). Разъемные соединения необходимы для успешной реализации проекта STEP, поскольку они обеспечат возможность быстрого и удобного обслуживания энергоблока. Согласно имеющимся данным, после достижения проектной мощности программа STEP создаст приблизительно 6500 рабочих мест непосредственно на площадке и еще больше – на этапах строительства, а также повлечет за собой существенные инвестиции в развитие инфраструктуры региона. Предполагается, что кампус STEP станет ведущим мировым центром для исследований и разработок в области термоядерного синтеза.

Профессор Мэттью Стивенсон, возглавляющий Fusion Technology Facility, акцентирует внимание на том, что задача его команды заключается в поиске ответа на вопрос о том, как добиться коммерчески успешной термоядерной энергии, включая разработку наиболее выгодных и надежных решений. Доктор Джеймс Коуэн, директор программы STEP, отмечает, что для получения чистой энергии с использованием принципов, лежащих в основе работы звезд, необходимо тесное взаимодействие между учеными, инженерами и строителями, и установка ELSA служит наглядным подтверждением такого подхода. Подтверждение коммерческой жизнеспособности STEP станет основой для строительства множества термоядерных электростанций во всем мире.