퓨전의 풍부하고 안전한 탄소가없는 전기의 꿈을 쫓는 스타트 업인 태양의 에너지 원은 소형 반응기를 구축하기위한 현장, 시간표 및 주요 기술에 정착했습니다. 빌 게이츠의 획기적인 에너지를 포함하여 투자자들로부터 2 억 달러가 넘는 3 세의 연방 퓨전 시스템은 올해 말에 매사추세츠 주 데븐 스에있는 새로운 시설에서 Cambridge의 현재 기지에서 멀지 않은 첫 번째 테스트 원자로 인 SPARC라는 첫 번째 테스트 원자로를 구축하기 시작했다고 발표했다. 이 회사는 반응을 실행하는 데 필요한 것보다 더 많은 에너지를 생산 한 세계 최초의 원자로가 2025 년에 해고 될 수 있다고 말한다.
.커먼 웰스와 라이벌 영국 회사는 또한 프랑스에서 건설중인 거대하고 공개적으로 자금을 지원하는 ITER 원자로보다 앞서 나가고 에너지 부서에 의해 고려되는 미국 파일럿 플랜트보다 앞서 나갈 것이라고 생각하는 기술을 선택했습니다. 커먼 웰스는 최초의 거의 본격적인 자석을 조립하고 6 월에 테스트하기를 희망합니다. Bob Mumgaard의 CEO는“큰 문제입니다. "그것은 다른 사람들이 열망하는 것 이상입니다."
융합 반응기는 섭씨 1 억도 이상의 혈장 동위 원소의 이온화 된 가스를 태워서 혈장은 자기장의 메쉬에 포함되어야하므로 반응기 벽을 녹이지 않아야합니다. ITER에서, 자석 코일을 통해 저항없이 거대한 전류를 운반 할 수있는 니오피움 합금 초전도 와이어를 사용하여 충분히 강력한 필드가 달성됩니다. 그러나 이러한 저온 초전도체는 절대 제로 이상 4 °로 식히고 부피가 크고 비싼 액체 헬륨 냉각이 필요합니다. 또한 Niobium 와이어가 운반 할 수있는 전류의 양에는 한계가있어 Iter는 필요한 필드를 생성하기 위해 많은 와이어 회전으로 거대한 자석을 채택하도록 강요합니다. Ier의 가장 큰 자석은 24 미터에 걸쳐 원자로의 200 억 달러 규모의 가격표에 기여합니다.
새로운 고온 초전도체는 77 개의 켈빈 이상의 비교적 대담한 액체 질소 온도에서 초전도를 할 수 있기 때문에 호출되었습니다. 그러나 그들은 훨씬 더 높은 전류를 운반 할 수 있으며, 더 작고 저렴한 반응기의 전망으로 퓨전 설계자를 감도 할 수 있습니다. 그러나 그들은 부서지기 쉬운 재료이기 때문에 "많은 사람들이 그들에게 포기했다"고 영국의 스타트 업인 Tokamak Energy의 Rod Bateman은이 기술에 베팅하고 있다고 말했다. "그들은 너무 신뢰할 수 없었습니다."
지난 10 년 동안 연구원들은 금속 테이프에 얇은 비전 도구 바륨 산화 구리 (REBCO)의 얇은 층을 퇴적하는 방법을 개발했습니다. 테이프는 긴 길이로 안정적으로 제조 될 수 있으며 약 10K에서 가장 잘 수행 할 수 있습니다. 그러나 저온 엔지니어링 측면에서 "10K는 4K보다 훨씬 쉽습니다."
Mumgaard는 Rebco 테이프는 구부러 질 수 있지만 평평하게 코일에 바람을 피우는 데 어려움을 겪고 있다고 말합니다. "당신은 그것을 철사처럼 취급하고 와이어가하는 일을하도록 요청해야합니다." 커먼 웰스 (Commonwealth)는 캔디 지팡이 줄무늬와 같은 테이프 트위스트 층을 쌓는 케이블을 개발했습니다. 이 회사는 케이블이 불과 몇 미터에 불과한 자석 코일의 20- 테슬라 필드 (반복보다 1.5 배 더 강한)를 생성 할 수있는 충분한 전류를 전달할 수 있다고 생각합니다. Tokamak Energy는 테이프 평평한 와인딩 코일, 스카치 테이프 롤과 같은 다른 층 위에있는 하나의 층을 사용합니다. Bateman은“감기를 훨씬 간단하게 만듭니다
두 회사의 또 다른 과제는 공급입니다. Rebco 테이프 제조업체는 함께 연간 수백 킬로미터 만 생산했으며, 연방은 첫 번째 테스트 자석을 구축하기 위해 500 킬로미터가 필요합니다. 배트맨은“제조업체는 지금 미친 듯이 확장하고있다. "Fusion은 시장 고온 초전도체가 기다리고있는 시장입니다."
.다음 몇 개월은 두 회사에 중요합니다. 수년간의 모델링 및 실험에 이어, 이들은 소형 장치에 필요한 20- 테일 라 필드를 입증하기 위해 테스트 자석을 구성하고 있습니다. 커먼 웰스는 단일 2.5 미터 높이의 D 형 자그넷을 감고 SPARC에 대한 계획보다 약간 작은 과정에 있습니다. 그럼에도 불구하고 Mumgaard는 6 월에 완료되면 가장 큰 고온 초전도 자석이 될 것이라고 말합니다.
Tokamak Energy는 16 코일 전체 세트의 테스트에서 유사한 전계 강도를 기대하고 있으며, 약 1 미터를 가로 질러 테스트 원자로의 크기입니다. 배트맨은이 회사가 앞으로 몇 주 안에 자석을 시작하고 연말까지 테스트하기를 희망한다고 말했다. 성공하면 회사는 2027 년에 계획된 데모 원자로 ST-F1 구축을 시작합니다.
퓨전 과학자들은 종이 디자인이오고가는 것을 보는 데 익숙합니다. 그러나 고온 초전도 자석이 실제로 20 개의 테슬라를 달성 할 수 있다면 스미스는 "기술에 대한 경이로운 진술이 될 것"이라고 말했다.
