6월 27일중국이 자체 개발한 핵융합로 초전도 자석 2개는 기술 승인과 전체 작동 조건 매개변수 테스트를 완료했습니다. 그들은 세계 최대의 핵융합로 토로이달 초전도 자석과 소형 핵융합 장치 고온 초전도 중심 솔레노이드 코일입니다.이번 움직임은 '인공태양' 엔지니어링 체인에서 가장 어려운 핵심 부품이 성공적으로 완성되었음을 의미하며, 이번에 테스트한 자석은 원자재, 구조자재부터 장비, 공정까지 100% 국산화됐다.
그 중 고온초전도 중앙 솔레노이드 코일은 소형 핵융합에너지 실험장치(BEST)의 핵심 부품이다. 주요 기능은 플라즈마 전류를 유도 및 구동하고 플라즈마 감금 형태를 동적으로 조정하는 것입니다. 코일의 정격 작동 전류는 46.5kA이고, 6개 코일 그룹의 최대 작동 자기장은 19테슬라에 이릅니다.
중국과학원 플라즈마물리연구소 연구팀에 따르면 자기장이 높을수록 제한된 공간에 가둘 수 있는 고온 플라즈마가 많아진다. 이 코일이 없으면 핵융합로는 "발화할 수 없습니다."
BEST 장치는 2027년 말까지 완성될 예정이며, 2030년경 핵융합을 이용한 최초의 킬로와트시 전력을 시연할 예정이다.
과학자들은 이미 제어 가능한 핵융합의 원리를 검증했지만 실제 문제는 공학적 수준에 있습니다. 인공 태양을 만들려면 연료를 섭씨 수억도까지 가열해야 합니다. 어떤 물질도 그러한 높은 온도를 오랫동안 견딜 수 없습니다. 수십 년 동안 과학자들은 불덩이가 벽에 부딪히거나 꺼지지 않도록 플라즈마를 "유지"하기 위해 주로 강한 자기적 제약에 의존해 왔습니다.
이번에 테스트한 고온 초전도 스트립은 두께가 1마이크론에 불과한 실제 기능성 초전도층을 갖고 있다. 가공하고 구부려 강철 파이프에 넣은 다음 압출해야 합니다. 모양만 변하는 것처럼 보이지만 사실은 늘어나는 것과 압축되는 것과 비틀리는 과정을 동시에 겪는다. 어떤 프로세스에서든 통제력을 잃으면 재료가 파손될 수 있습니다.
팀장 진징강(Qin Jingggang)은 6년 전 그 임무를 받았을 때 요구 사항은 성능 향상과 가격 인하라는 두 가지뿐이었다고 말했습니다. 그 당시에는 디자인이 어떻게 결정되고 재료가 어디서 나오는지 아직 알려지지 않았습니다.6년간의 연구 끝에 성능이 개선되고 안정화됐을 뿐만 아니라, 모든 소스 장비도 국산화했다.
동일한 초전도 물질의 가격은 한때 미터당 400위안이었지만 지금은 100위안으로 떨어졌습니다.더 중요한 것은 이 코일의 무게, 크기 및 에너지 저장량이 이전 사양을 훨씬 초과한다는 것입니다. 단일 코일이 350톤에서 580톤으로 늘어났는데, 이는 미래 기기의 에너지 규모도 더 커진다는 뜻이다.
진징강은 이번에 테스트를 통과한 것은 80%에 불과하며 나머지 20%는 여전히 장치에 설치해야 하며 열악한 환경에서 서비스 안정성과 수명을 평가한다고 인정했습니다. 테스트를 통과해야만 고온초전도로 가는 길이 진정으로 완성될 수 있다.
최근 몇 년 동안 중국의 '인공 태양'은 새로 고침 일정을 가속화하고 있습니다. 지난해 1월 완전초전도 토카막 실험장치 이스턴슈퍼링(EAST)이 1,066초 동안 섭씨 1억도 플라즈마의 정상상태 작동을 달성해 다시 한번 세계 신기록을 세웠다.
주류 경로에 따르면, 제어 가능한 핵융합은 바닷물에서 추출한 중수소를 연료로 사용합니다. 바닷물 1리터의 핵융합에너지는 휘발유 300리터에 해당한다. 고방사성 핵폐기물이 거의 발생하지 않으며 탄소 배출도 없습니다. 지구의 해양에는 약 45조 톤의 중수소가 있는데, 이는 현재 인간의 에너지 소비 속도로 볼 때 수십억 년 동안 지속될 수 있으며, 이는 무진장 에너지에 해당합니다.