SPARC (tokamak)

SPARC (tokamak)
	; Visualització de l'experiment tokamak SPARC proposat. Utilitzant imants d'alt camp construïts amb superconductors d'alta temperatura recentment disponibles, aquest experiment seria el primer plasma de fusió controlada que produiria energia neta. (Crèdit: Ken Filar, afiliat de recerca de PSFC)
Dades
Tipus	projecte ; Tokamak
Utilitza	superconductivitat d'alta temperatura
Format per	Òxid de bari, itri i coure
Lloc web	www-new.psfc.mit.edu…

SPARC és un tokamak desenvolupat per Commonwealth Fusion Systems (CFS) en col·laboració amb el Centre de Ciència i Fusió del Plasma (PSFC) de l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT) des de 2020.^[1] El finançament ha vingut de les societats Eni, Breakthrough Energy Ventures, Khosla Ventures, Temasek, Equinor, Devonshire Investors i altres.^[2]

SPARC té previst verificar la tecnologia i la física necessàries per construir una central elèctrica basada en el concepte de central de fusió.^[3] SPARC està dissenyat per aconseguir això amb un marge superior al punt d'equilibri i pot ser capaç d'aconseguir fins a 140 MW de potència de fusió per a ràfegues de 10 segons malgrat la seva mida relativament compacta.^[3]

Es va ajornar l'estrena, inicialment prevista el 2025^[4] després de completar una prova d'imant el 2021.^[5] La nova data és 2026, amb l'objectiu de demostrar la potència neta (Q > 1) el 2027.

Història

El nom és l'abreviatura de Smallest Possible ARC, on ARC significa "assequible, robust, compacte". El març de 2021, CFS va proposar construir-lo al campus de Devens (Estat de Massachusetts).

El setembre de 2021, el projecte va provar amb èxit un prototip de bobina toroïdal d'alt camp, i va batre un rècord per a imants superconductors d'alta temperatura, amb una intensitat de camp de 20 T a la temperatura de 20 K.^[6]

El novembre de 2024 s'hi va demostrar un prototip del solenoide central del reactor i l'edifici que allotjava l'SPARC a Devens es va completar en gran part, i s'hi va muntar les primeres etapes del tokomak SPARC.

Tecnologia

SPARC utilitza imants superconductors d'alta temperatura d'òxid de coure i itri, bari i itri (YBCO) que mantenen la superconductivitat a temperatures de fins a 77 K (òptimament a 10 K).^[7] S'espera que els plasmes resultants generin almenys el doble d'energia de la necessària per mantenir-se a altes temperatures (200 milions de K),^[8] donant un guany de fusió Q > 2, amb un Q esperat ≈ 11.^[9]

Referències

↑ Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].
↑ Rathi, Akshat. «In search of clean energy, investments in nuclear-fusion startups are heating up» (en anglès). Quartz, 26-09-2018. [Consulta: 29 setembre 2020].
↑ ^3,0 ^3,1 Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].
↑ Lavars, Nick. «World's strongest fusion magnet brings new power to nuclear pursuit» (en anglès). New Atlas, 09-09-2021. [Consulta: 9 setembre 2021].
↑ «Validating the physics behind the new MIT-designed fusion experiment» (en anglès). MIT News. Massachusetts Institute of Technology, 29-09-2020. [Consulta: 30 setembre 2020].
↑ «MIT-designed project achieves major advance toward fusion energy» (en anglès). MIT News. Massachusetts Institute of Technology, 08-09-2021. [Consulta: 9 setembre 2021].
↑ Clery, Daniel. «Fusion startup plans reactor with small but powerful superconducting magnets» (en anglès). Science. AAAS, 03-03-2021. [Consulta: 14 juny 2021].
↑ «MIT Validates Science Behind New Nuclear Fusion Reactor Design» (en anglès). www.greentechmedia.com. Arxivat de l'original el 22 October 2020.
↑ Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].

[:1-1] Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].

[2] Rathi, Akshat. «In search of clean energy, investments in nuclear-fusion startups are heating up» (en anglès). Quartz, 26-09-2018. [Consulta: 29 setembre 2020].

[:12-3] 3,0 ^3,1 Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].

[4] Lavars, Nick. «World's strongest fusion magnet brings new power to nuclear pursuit» (en anglès). New Atlas, 09-09-2021. [Consulta: 9 setembre 2021].

[5] «Validating the physics behind the new MIT-designed fusion experiment» (en anglès). MIT News. Massachusetts Institute of Technology, 29-09-2020. [Consulta: 30 setembre 2020].

[6] «MIT-designed project achieves major advance toward fusion energy» (en anglès). MIT News. Massachusetts Institute of Technology, 08-09-2021. [Consulta: 9 setembre 2021].

[:2-7] Clery, Daniel. «Fusion startup plans reactor with small but powerful superconducting magnets» (en anglès). Science. AAAS, 03-03-2021. [Consulta: 14 juny 2021].

[8] «MIT Validates Science Behind New Nuclear Fusion Reactor Design» (en anglès). www.greentechmedia.com. Arxivat de l'original el 22 October 2020.

[:13-9] Creely, A. J.; Greenwald, M. J.; Ballinger, S. B.; Brunner, D.; Canik, J. (en anglès) Journal of Plasma Physics, 86, 5, 2020. Bibcode: 2020JPlPh..86e8602C. DOI: 10.1017/S0022377820001257. ISSN: 0022-3778 [Consulta: free].

[1]