Storbritannien inleder en era av prisvärd fusion med lanseringen av den uppgraderade MAST-tokamak

Idag blev det känt att driften av en moderniserad sfärisk tokamak har återupptagits i Storbritannien MAST uppgradering (Mega Ampere Spherical Tokamak) – installationer för att hålla plasma för en kontrollerad termonukleär reaktion. En liten tokamak med en kammare med en diameter på cirka 4 m har fått ett avsevärt förbättrat plasmakylningssystem innan det släpps ut från arbetsutrymmet, vilket lovar att föra utseendet på små och ekonomiska termonukleära reaktorer närmare.

MAST Upgrade-tokamak började byggas i Culham 1997 och togs i drift i december 1999. Sfäriska tokamaker som MAST Upgrade innehåller plasma med betydligt mindre magnetfältsinduktion än konventionella tokamaks och stellaratorer, vilket leder till betydande kostnadsbesparingar för arbetsflödesstöd. Problemet med MAST-uppgraderingen är dock att den inre volymen av arbetsområdet är mycket liten och plasma som värms upp till 150 miljoner°C, även fasthållen av ett magnetfält, förstör snabbt den inre beläggningen av volframplattor.

Också intressant: 

• Efter 48 års sökande upptäcktes den mest sällsynta delen av "trippelglubolen" - det är oderon
• De första partiklarna i universum har återskapats. Spoiler alert: de ser konstiga ut

I september 2013 påbörjades återuppbyggnaden av MAST, som 77 miljoner dollar anslogs till. Arbetet slutfördes formellt i oktober förra året, men först idag, efter framgångsrika tester av det nya plasmakylningssystemet, antogs MAST Upgrade av brittiska fysiker.

Tester visade att det nya kylsystemet – Super-X-avledaren (en del av tokamak, för att ta bort överskottsvärme) – visade en storleksordning bättre effektivitet för att sänka plasmatemperaturen än före uppgraderingen. Det rapporteras att temperaturen sjunker från 150 miljoner °C till 300 °C - till uppvärmningsnivån för en fungerande förbränningsmotor. Det nya systemet förlängde plasmans väg i magnetfältet i tokamak-arbetsområdet och gjorde det möjligt att lösa problemet med överdriven uppvärmning och förbrukning av den skyddande beläggningen. Detta innebär i praktiken att en kommersiell fusionsreaktor enligt en liknande princip, om den blir verklighet, vilket förväntas i Storbritannien om 20 år, inte kommer att kräva frekventa och regelbundna reparationer i form av restaurering av den inre skyddsbeläggningen, vilket kommer att göra driften av reaktorerna kommersiellt gångbar.

Läs också:

• Storbritannien letar efter en plats för världens första kommersiella fusionskraftverk
• Syntes av energi i en kompakt termonukleär reaktor erkändes som verklig