Sparc Tokamak Rendering Crop 777x558 1 2
Thông tin công nghệ

Theo dõi công nghệ nam châm kết hợp của tương lai

Kết xuất SPARC, một tokamak đốt DT nhỏ gọn, trường cao, hiện đang được thiết kế bởi một nhóm từ Viện Công nghệ Massachusetts và Hệ thống Hợp nhất Khối thịnh vượng chung. Nhiệm vụ của nó là tạo ra và giam giữ một plasma tạo ra năng lượng tổng hợp ròng. Tín dụng: CFS / MIT-PSFC, Bản vẽ CAD của T. Henderson

Sự nghiệp đại học của Daniel Korsun tại MIT đã chuẩn bị cho anh ấy cái nhìn sâu sắc hơn về công nghệ và thiết kế nam châm nhiệt hạch.

“Đó là màn khởi động của bạn. Bây giờ chúng tôi thực sự đang ở trong tình trạng dày đặc của nó. “

Daniel Korsun ’20 đang suy ngẫm về bốn năm chuẩn bị đại học và nghiên cứu của mình tại MIT khi anh bước vào “lớp dày” của nghiên cứu sau đại học tại Trung tâm Khoa học Huyết tương và Nhiệt hạch (PSFC) của Viện. “Khởi động” của sinh viên khoa học kỹ thuật và hạt nhân bao gồm đủ nghiên cứu nhiệt hạch trên SPARC tokamak để thiết lập anh ta là một phần của cộng đồng PSFC.

“Tôi đã có mạng lưới các đồng nghiệp và các giáo sư và nhân viên này,” anh ấy nói với sự nhiệt tình. “Tôi đã được đào tạo cho điều này trong bốn năm.”

Korsun đến khuôn viên MIT vào năm 2016 để chuẩn bị tập trung vào hóa học, nhưng nhanh chóng phát triển niềm đam mê đối với khía cạnh hạt nhân của vật lý. Trì hoãn một trong những yêu cầu khóa học đại học của mình, anh tham gia lớp học Nhập môn Khoa học Hạt nhân của Giáo sư Mike Short. Sau đó, anh ấy đã “siêu bị cuốn hút”, đặc biệt là về chủ đề nhiệt hạch, một nguồn năng lượng vô tận không có carbon, tiềm năng.

Sinh viên tốt nghiệp MIT Daniel Korsun cầm cuộn băng siêu dẫn nhiệt độ cao là trọng tâm nghiên cứu của anh ấy, khi anh ấy đứng bên cạnh chiếc cyclotron mà anh ấy sử dụng trong các thí nghiệm của mình. Tín dụng: Steve Jepeal

Học hỏi từ đồng nghiệp cùng lớp Monica Pham ’19 về Chương trình Cơ hội Nghiên cứu Đại học (UROP) vào mùa hè mở tại PSFC, Korsun đã đăng ký và nhanh chóng tìm thấy mình trong phòng thí nghiệm máy gia tốc của trung tâm, được hợp tác cùng Khoa Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân. (NSE).

“Tôi luôn quan tâm đến năng lượng sạch, năng lượng mặt trời tiên tiến, biến đổi khí hậu. Khi tôi thực sự đi vào chiều sâu của sự hợp nhất, nhìn thấy những gì PSFC đang làm – không gì có thể so sánh được ”.

Sự phấn khích không ngừng của Korsun đối với nghiên cứu tại PSFC cuối cùng đã đưa anh ta vào chương trình nghiên cứu đại học SuperUROP của MIT trong năm học cơ sở của anh ta. Được hướng dẫn bởi Trợ lý giáo sư Zach Hartwig của NSE và các sinh viên sau đại học của ông, Korsun đang tìm hiểu về nghiên cứu nhiệt hạch vẫn là trọng tâm của ông cho đến ngày nay, bao gồm cả SPARC, một thí nghiệm nhiệt hạch thế hệ tiếp theo là nguyên mẫu cho một lò nhiệt hạch sản xuất năng lượng theo kế hoạch có tên là ARC.

Cả hai thiết kế tokamak này đang được phát triển bởi MIT cùng với Commonwealth Fusion Systems (CFS) và phụ thuộc vào băng siêu dẫn nhiệt độ cao (HTS) có thể thay đổi trò chơi. Nam châm được tạo ra từ băng này sẽ quấn quanh buồng chân không hình bánh rán của tokamak, giam giữ plasma nóng.

Korsun đang khám phá ảnh hưởng của bức xạ, được tạo ra trong quá trình nhiệt hạch, trên các băng HTS. Để làm điều này, anh ta cần kiểm tra dòng điện tới hạn của các cuộn băng, lượng dòng điện tối đa mà một chất siêu dẫn có thể dẫn trong khi vẫn ở trạng thái siêu dẫn. Bởi vì tác hại của bức xạ ảnh hưởng đến khả năng mang dòng điện của các chất siêu dẫn, dòng điện tới hạn của các cuộn băng thay đổi liên quan đến mức độ chúng được chiếu xạ.

Ông lưu ý: “Bạn có thể chiếu xạ bất cứ thứ gì ở nhiệt độ phòng. “Bạn chỉ cho nổ nó bằng proton hoặc neutron. Nhưng thông tin đó không thực sự hữu ích, vì nam châm SPARC và ARC của bạn sẽ ở nhiệt độ đông lạnh và chúng cũng sẽ hoạt động trong từ trường cực mạnh. Điều gì sẽ xảy ra nếu nhiệt độ thấp và trường cao này thực sự tác động đến cách vật liệu phản ứng với hư hỏng? ”

Theo đuổi câu hỏi này khi còn là một sinh viên đại học đã đưa anh ấy cùng các đồng đội của mình đến tận Nhật Bản và New Zealand, nơi họ có thể sử dụng các phương tiện đặc biệt để kiểm tra dòng điện tới hạn của băng HTS trong các điều kiện thích hợp. “Trong chuyến đi Nhật Bản tới Phòng thí nghiệm hiện trường cao về vật liệu siêu dẫn tại Đại học Tohoku, chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm đầu tiên của dự án SPARC đối với băng HTS tại nhiệt độ và từ trường hình xuyến SPARC thực tế. Đó là một chuyến đi mệt mỏi – chúng tôi thường làm việc khoảng 15 hoặc 16 giờ mỗi ngày trong phòng thí nghiệm – nhưng thật không thể tin được ”.

Sự cần thiết phải rời khỏi khuôn viên trường vào mùa xuân năm cuối của anh ấy do khóa Covid có nghĩa là Korsun sẽ tốt nghiệp hầu như không.

“Nó không lý tưởng. Tôi không phải loại người ngồi trên ghế của bố mẹ tôi trong sáu tháng ”.

Anh ấy đã tận dụng tối đa mùa hè của mình bằng cách đảm bảo thực tập ảo tại CFS, nơi anh ấy đã giúp cải tiến thiết kế của ARC dựa trên những gì đã học được từ nghiên cứu của SPARC.

“Một lượng lớn kiến thức đã thu được mà thậm chí không thể hiểu được vào 5 năm trước, khi nó được thiết kế.”

Korsun mong chờ ngày SPARC hoạt động, truyền cảm hứng để cập nhật nhiều hơn nữa cho thiết kế ARC.

“Thật dễ dàng để hứng thú với SPARC,” anh nói. “Mọi người đều vậy, và tôi cũng vậy. Nhưng nó không hoàn toàn là mục tiêu cuối cùng. Chúng tôi phải theo dõi khoảng cách. “

Theo Scitechdaily

What's your reaction?

Excited
0
Happy
0
In Love
0
Not Sure
0

You may also like

Leave a reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.