Plazma įkaitinta iki Saulės temperatūros: startuolis tvirtina įrodęs veikiančią architektūrą

Komandai pavyko sulaikyti plazmą, įkaitintą iki daugiau kaip 1 000 000 laipsnių Celsijaus, pasitelkus 10 000 000 JAV dolerių vertės prototipą „Junior“. Taip buvo įrodyta unikali kuriamo reaktoriaus architektūra.

„Levitacijos būdu pakabinto dipolinio magneto konfigūracija suteikia aiškių pranašumų plazmos stabilumo ir suvaržymo srityse, todėl manome, kad tai gali tapti realia kryptimi į komercinę sintezės energiją“, – teigia bendrovė.

Demonstravus, kad sunkų magnetą galima tiksliai valdyti ir levituoti tuo pat metu sulaikant įkaitintą dujų plazmą, inžinieriai išsprendė vieną pagrindinių šios konkrečios reaktoriaus architektūros reikalavimų.

Pakabinto magneto kuriamas magnetinis laukas suformuotas taip, kad laikytų plazmą reikiamoje vietoje – tai būtina sąlyga ilgalaikei branduolinei sintezei palaikyti.

Nors dabartinis prototipas dar nesugeneruoja daugiau energijos, nei pats sunaudoja, magneto stabilumas tokiomis sąlygomis yra būtina prielaida vėlesnėms, pažangesnėms technologijos versijoms.

Levitacijos būdu pakabinto dipolinio reaktoriaus techniniai pranašumai

Ši specifinė reaktoriaus konfigūracija skiriasi nuo daugybėje tarptautinių sintezės projektų naudojamų tokamakų. Tokamakuose plazmai valdyti pasitelkiamos didelės išorinės ritės, o levituojančio dipolio atveju vienas superlaidus magnetas įrengiamas pačiame plazmos debesyje.

Toks magneto išdėstymas skirtas imituoti magnetines struktūras, pastebimas aplink tokias planetas kaip Jupiteris. Tyrėjai siekia sumažinti šilumos nuostolius ir plazmos nestabilumą, atsisakydami mechaninių atramų, kurios anksčiau laikydavo magnetą.

Fizinės konstrukcijos įprastai tampa kanalu, kuriuo energija pasišalina iš reakcijos zonos, todėl visiška magneto levitacija yra svarbus žingsnis siekiant išlaikyti sintezei būtinas itin aukštas temperatūras.

Šis bandymas patvirtino, kad magnetas geba sukurti tokio stiprumo lauką, kurio reikia plazmai suvaržyti kontroliuojamoje aplinkoje.

Ankstesniuose bendrovės bandymuose vidiniai komponentai buvo laikomi mechaninėmis „rankomis“, tačiau dabar integruota veikianti levitacijos sistema žymi svarbią pažangą technologinėje raidos gairių schemoje.

Startuolis pateikė duomenis, pagrindžiančius šios sistemos pritaikymo mastelio didinimą kuriant didesnius ir galingesnius įrenginius.

Strateginė komercinės sintezės energijos plėtros kryptis

„Tai yra reikšmingas žingsnis į priekį lyginant su pirmaisiais stabilios plazmos bandymais, kuriuos atlikome 2024 m. spalį“, – pabrėžė bendrovė „OpenStar Technologies“.

Ilgalaikis šių tyrimų tikslas – atkartoti branduolinės sintezės procesą ir taip sukurti anglies dvideginio neišskiriančią energijos šaltinį.

„Branduolinė sintezė išlieka vienu ambicingiausių ir daugiausia kapitalo reikalaujančių žmonijos iššūkių“, – pažymi startuolis.

Jeigu levituojančio dipolinio reaktoriaus architektūrą pavyks sėkmingai išplėsti, gali būti sukurti žymiai kompaktiškesni sintezės įrenginiai nei tradiciniai projektai. Mažesnės sistemos teoriškai galėtų sumažinti tiek statybos, tiek eksploatacijos sąnaudas.

„Veikiančios levitacijos sistemos integravimas atitinka pagrindinius levituojančio dipolinio koncepto reikalavimus ir patvirtina techninę trajektoriją, leidžiančią šią technologiją plėsti iki būsimų, įskaitant komercinės paskirties, įrenginių“, – teigia „OpenStar Technologies“.

Nors iki komercinių elektrinių dar lieka daug mokslinių ir inžinerinių iššūkių, naujausias bandymas laikytinas koncepcijos įrodymu: pademonstruotas sėkmingas magnetinių sistemų, automatinės levitacijos ir plazmos suvaržymo integravimas.