СПАРК (токамак)

СПАРК
Самый быстрый/наименьший возможный ARC
Тип устройства	Токамак
Расположение	Девенс , Массачусетс, США
Принадлежность	Содружество термоядерных систем ; Центр плазменной науки и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института
Технические характеристики
Большой радиус	1,85 м
Малый радиус	0,57 м
Объем плазмы	20 м 3
Магнитное поле	12,2 Т
Мощность нагрева	25 МВт
Сила термоядерного синтеза	( 140 МВт )
Продолжительность разряда	( 10 с )
Плазменный ток	( 8,7 МА )
Температура плазмы	( 80 × 10 6 К )
История
Дата(ы) постройки	2021–2025
Год(ы) работы	2025 г. (прогноз; первая плазма)

42 ° 32'37 "с.ш. 71 ° 37'38" з.д. / 42,5437 ° с.ш. 71,6271 ° з.д. / 42,5437; -71,6271

SPARC — это токамак , разрабатываемый компанией Commonwealth Fusion Systems (CFS) в сотрудничестве с (PSFC) Массачусетского технологического института (MIT) Центром науки о плазме и термоядерном синтезе . ^[1] Финансирование поступило от Eni . ^[2] Breakthrough Energy Ventures , Khosla Ventures , Temasek , Equinor , Devonshire Investors и другие. ^[3]^[4]^[5]

SPARC планирует проверить технологию и физику, необходимые для строительства электростанции на основе ARC . концепции термоядерной электростанции ^[6] SPARC предназначен для достижения этой цели с запасом, превышающим точку безубыточности , и может быть способен обеспечить мощность термоядерного синтеза до 140 МВт за 10-секундные импульсы, несмотря на свой относительно компактный размер. ^[2]^[6]

По графику проект будет введен в эксплуатацию в 2025 году. ^[7]^[8] после завершения магнитного испытания в 2021 году. ^[9]^[10]

История

О проекте SPARC было объявлено в 2018 году, его завершение запланировано на 2025 год. ^[7] Название было выбрано как аббревиатура от «Наименьший возможный ARC», где ARC означает «доступный, надежный, компактный». ^[11] В марте 2021 года CFS объявила, что планирует построить SPARC в своем кампусе в Девенсе, штат Массачусетс . ^[12]

В сентябре 2021 года в рамках проекта были успешно испытаны прототип катушки сильного поля, установив рекорд для высокотемпературных сверхпроводящих магнитов с напряженностью поля 20 Тл при температуре К. 20 ^[13]

Технология

В SPARC используются из оксида иттрия, бария и меди высокотемпературные сверхпроводящие магниты (YBCO), которые сохраняют сверхпроводимость при температурах до 77 К (оптимально при 10 К). ^[14] Ожидается, что полученная плазма будет генерировать как минимум вдвое больше энергии, чем требуется для поддержания себя при высоких температурах (200 миллионов К). ^[15] давая выигрыш от слияния Q > 2 с ожидаемым Q ≈ 11. ^[6]

Ссылки

^ Крили, Эй Джей; Гринвальд, MJ; Баллинджер, С.Б.; Бруннер, Д.; Каник, Дж.; Дуди, Дж.; Фюлеп, Т.; Гарнье, DT; Гранец, Р.; Грей, ТК; Холланд, К. (2020). «Обзор токамака SPARC» . Журнал физики плазмы . 86 (5): 865860502. Бибкод : 2020JPlPh..86e8602C . дои : 10.1017/S0022377820001257 . hdl : 1721.1/136131 . ISSN 0022-3778 .
^ Jump up to: ^а ^б «MIT и недавно созданная компания представляют новый подход к термоядерной энергии» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт . Проверено 15 июня 2018 г.
^ Рати, Акшат (26 сентября 2018 г.). «В поисках чистой энергии инвестиции в стартапы по ядерному синтезу растут» . Кварц . Проверено 29 сентября 2020 г.
^ Системы термоядерного синтеза Содружества. «Commonwealth Fusion Systems привлекает 115 миллионов долларов и завершает раунд A по коммерциализации термоядерной энергии» . www.prnewswire.com (пресс-релиз) . Проверено 29 сентября 2020 г.
^ Системы термоядерного синтеза Содружества. «Commonwealth Fusion Systems привлекла 84 миллиона долларов в раунде А2» . www.prnewswire.com (пресс-релиз) . Проверено 5 октября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Крили, Эй Джей; Гринвальд, MJ; Баллинджер, С.Б.; Бруннер, Д.; Каник, Дж.; Дуди, Дж.; Фюлеп, Т.; Гарнье, DT; Гранец, Р.; Грей, ТК; Холланд, К. (2020). «Обзор токамака SPARC» . Журнал физики плазмы . 86 (5). Бибкод : 2020JPlPh..86e8602C . дои : 10.1017/S0022377820001257 . hdl : 1721.1/136131 . ISSN 0022-3778 .
^ Jump up to: ^а ^б «Commonwealth Fusion Systems привлекает 115 миллионов долларов» . Бостон Глобус . Проверено 5 марта 2022 г.
^ Лаварс, Ник (9 сентября 2021 г.). «Самый сильный в мире термоядерный магнит придает новую силу ядерным исследованиям» . Новый Атлас . Проверено 9 сентября 2021 г.
^ «Подтверждение физики нового термоядерного эксперимента, разработанного Массачусетским технологическим институтом» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт. 29 сентября 2020 г. Проверено 30 сентября 2020 г.
^ Фонтан, Генри (29 сентября 2020 г.). «Компактный термоядерный реактор, скорее всего, будет работать», как показывают исследования . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 29 сентября 2020 г.
^ Путь MIT к термоядерной энергетике (IAP 2017) - Зак Хартвиг , 6 февраля 2017 г. , получено 12 февраля 2024 г.
^ Често, Джон (3 марта 2021 г.). «Энергетический стартап MIT занимается термоядерным синтезом и планирует построить участок площадью 47 акров в Девенсе» . Бостон Глобус . Проверено 03 марта 2021 г.
^ «Проект, разработанный MIT, обеспечивает значительный прогресс в области термоядерной энергетики» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт. 8 сентября 2021 г. Проверено 9 сентября 2021 г.
^ Клери, Дэниел (03 марта 2021 г.). «Стартап по термоядерному синтезу планирует реактор с небольшими, но мощными сверхпроводящими магнитами» . Наука . АААС . Проверено 14 июня 2021 г.
^ «MIT подтверждает научные данные, лежащие в основе конструкции нового термоядерного реактора» . www.greentechmedia.com . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года.

Внешние ссылки

[1] Крили, Эй Джей; Гринвальд, MJ; Баллинджер, С.Б.; Бруннер, Д.; Каник, Дж.; Дуди, Дж.; Фюлеп, Т.; Гарнье, DT; Гранец, Р.; Грей, ТК; Холланд, К. (2020). «Обзор токамака SPARC» . Журнал физики плазмы . 86 (5): 865860502. Бибкод : 2020JPlPh..86e8602C . дои : 10.1017/S0022377820001257 . hdl : 1721.1/136131 . ISSN 0022-3778 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б «MIT и недавно созданная компания представляют новый подход к термоядерной энергии» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт . Проверено 15 июня 2018 г.

[3] Рати, Акшат (26 сентября 2018 г.). «В поисках чистой энергии инвестиции в стартапы по ядерному синтезу растут» . Кварц . Проверено 29 сентября 2020 г.

[4] Системы термоядерного синтеза Содружества. «Commonwealth Fusion Systems привлекает 115 миллионов долларов и завершает раунд A по коммерциализации термоядерной энергии» . www.prnewswire.com (пресс-релиз) . Проверено 29 сентября 2020 г.

[5] Системы термоядерного синтеза Содружества. «Commonwealth Fusion Systems привлекла 84 миллиона долларов в раунде А2» . www.prnewswire.com (пресс-релиз) . Проверено 5 октября 2020 г.

[:1-6] Jump up to: ^а ^б ^с Крили, Эй Джей; Гринвальд, MJ; Баллинджер, С.Б.; Бруннер, Д.; Каник, Дж.; Дуди, Дж.; Фюлеп, Т.; Гарнье, DT; Гранец, Р.; Грей, ТК; Холланд, К. (2020). «Обзор токамака SPARC» . Журнал физики плазмы . 86 (5). Бибкод : 2020JPlPh..86e8602C . дои : 10.1017/S0022377820001257 . hdl : 1721.1/136131 . ISSN 0022-3778 .

[:3-7] Jump up to: ^а ^б «Commonwealth Fusion Systems привлекает 115 миллионов долларов» . Бостон Глобус . Проверено 5 марта 2022 г.

[8] Лаварс, Ник (9 сентября 2021 г.). «Самый сильный в мире термоядерный магнит придает новую силу ядерным исследованиям» . Новый Атлас . Проверено 9 сентября 2021 г.

[9] «Подтверждение физики нового термоядерного эксперимента, разработанного Массачусетским технологическим институтом» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт. 29 сентября 2020 г. Проверено 30 сентября 2020 г.

[10] Фонтан, Генри (29 сентября 2020 г.). «Компактный термоядерный реактор, скорее всего, будет работать», как показывают исследования . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 29 сентября 2020 г.

[11] Путь MIT к термоядерной энергетике (IAP 2017) - Зак Хартвиг , 6 февраля 2017 г. , получено 12 февраля 2024 г.

[12] Често, Джон (3 марта 2021 г.). «Энергетический стартап MIT занимается термоядерным синтезом и планирует построить участок площадью 47 акров в Девенсе» . Бостон Глобус . Проверено 03 марта 2021 г.

[13] «Проект, разработанный MIT, обеспечивает значительный прогресс в области термоядерной энергетики» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт. 8 сентября 2021 г. Проверено 9 сентября 2021 г.

[:2-14] Клери, Дэниел (03 марта 2021 г.). «Стартап по термоядерному синтезу планирует реактор с небольшими, но мощными сверхпроводящими магнитами» . Наука . АААС . Проверено 14 июня 2021 г.

[15] «MIT подтверждает научные данные, лежащие в основе конструкции нового термоядерного реактора» . www.greentechmedia.com . Архивировано из оригинала 22 октября 2020 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]