Tokamak Energy の Demo4 磁石システムは 1,200 万アンペアの電力を供給可能

トカマク・エネルギー

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核融合エネルギーは、クリーンで持続可能なエネルギーの未来です。 これは、2 つの軽い原子が衝突してより重い原子を形成し、エネルギーを放出する融合反応中に生成されます。 このエネルギーは利用され、発電に使用されます。

ここ数十年、核融合エネルギーでは数多くのブレークスルーと研究が行われてきましたが、トカマク・エナジーは前回のブレークスルーの発表からわずか2か月後に新たなブレークスルーを発表しました。

今週の核融合エネルギーの国際会議である核融合工学シンポジウム（SOFE）で、トカマク・エナジーはDemo4と呼ばれる超電導磁石システムの開発を発表した。

この磁石システムでは、中央柱に 1,200 万アンペア (アンペア) という驚異的な電流が流れます。これは、同社の ST40 トカマクに流れる電流の 4 倍です。 大局的に見ると、これは英国の平均的な家庭の一般的な 100 アンペアの電力消費量の 120,000 倍です。

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核融合炉の主な要件の 1 つは、炉内の高温プラズマを制御して閉じ込めることができる強力な磁場です。 このような大きな磁場を発生させるには、大量の電流を流す必要があります。

超伝導体は電気抵抗がゼロであるため、この用途には理想的な選択肢となります。 ただし、絶対零度 (摂氏 -273.15 度または華氏 -459.67 度) に近い非常に低い温度が必要です。 解決策は、比較的高温 (摂氏 -196 度または華氏 -320.8 度) で超伝導を示す特定の材料を使用することです。

高温超伝導体 (HTS) として知られるこれらの材料は核融合エネルギーにとって重要であり、Tokamak Energy は HTS 磁石の開発におけるパイオニアです。

HTS 磁石の開発について、Tokamak Energy で HTS 磁石開発チームを管理するロッド・ベイトマン博士は以前、「コンパクトな球状トカマクを可能にする画期的な進歩は、高磁場で動作できる HTS 材料の開発でした」と述べました。 。

当社の共同創設者であるデビッド キンガム博士とミハイル グリャズネビッチ教授は、銅磁石に代わるこの技術を核融合エネルギーに適用する機会を特定した最初の先駆者の一人です。 私たちは、初期のデバイスの 1 つである ST25-HTS でこの技術のテストに成功し、その後、球状トカマク プログラムと並行して、専用の磁石プログラムを開発することにしました。」

これらの HTS 磁石は、プラズマを閉じ込めて制御する強力な磁場を生成し、核融合反応に必要な高圧および高温を促進します。 さらに、HTS 磁石は必要な冷却力が少ないため、冷却システムが簡素化され、核融合エネルギー炉のコストが削減されます。

Tokamak Energy は、核融合発電所に必要な磁場を再現する Demo4 磁石システムを開発しています。 原子炉の炉心内のプラズマは、太陽の中心（摂氏約 1,500 万度または華氏 2,700 万度）を超える温度に達することがあります。

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トカマク・エナジーは、強力な磁力を作り出すことで、核融合発電所関連のシナリオを初めてテストすることを目指している。

Demo4 システムは、HTS テープで作られた 44 個の磁気コイルで構成されています。 このシステムは、密閉サイクルの極低温冷却器によって達成される摂氏マイナス 253 度 (華氏 -423.4 度) の極低温の真空中で動作します。

SOFE で発表された Demo4 の包括的な概要に先立って、Tokamak Energy の技術責任者である Graham Dunbar 氏は、Demo4 システムはトカマク構成で形成された完全にバランスの取れた磁石のセットになると述べました。 18 テスラ システムは、地球の磁場よりもほぼ 100 万倍強力になります。

「Demo4 は、トカマク構成で形成された完全にバランスのとれた磁石のセットになります。重要なのは、これによってかなりの磁力を生成し、核融合発電所関連のシナリオで初めてテストできるようになるということです。このユニークなシステムからの学びは、 2030年代にクリーンで安全かつ手頃な価格の核融合発電を提供するために必要な技術についての我々の理解を促進する」と同氏は説明した。