Yhdysvaltain energiaministeriön Princetonin plasmafysiikan laboratorion (PPPL) tutkijat ovat löytäneet uuden tavan tuottaa pieniä, tehokkaita magneetteja fuusioreaktoreihin. Teknologialle on ominaista yksinkertaisuus ja luotettavuus, mikä lupaa tuoda lähemmäksi kaupallisten lämpöydinreaktorien ulkonäköä ja avointa pääsyä äärettömään ja puhtaaseen energiaan ihmiskunnalle.
Nykyään luodaan matalan lämpötilan suprajohtavuuteen perustuvia magneetteja (harvemmin tavallisia kuparisia) kaikentyyppisten lämpöydinreaktorien tutkimusta varten ja myös ITER-reaktoriin. Valitettavasti matalan lämpötilan suprajohtavuus rajoittaa voimakkaasti magneettikentän maksimi mahdollista suuruutta, mikä pakottaa suprajohtavat magneetit tekemään erittäin suuriksi, ja tämä johtaa lämpöydinreaktorien koon kasvuun kaikilla prosessien taloudellisuuden negatiivisilla seurauksilla.
Ratkaisu voi olla korkean lämpötilan suprajohtavuus, joka mahdollistaa magneettikenttien intensiteetin moninkertaistamisen ja itse magneettien koon pienentämisen. Mitä vähemmän magneetteja, sitä kompaktimpi on lämpöydinreaktorin aktiivinen työalue. Tällaiset reaktorit ovat helppohoitoisia ja taloudellisia käyttää. Ryhmä Princeton Plasma Physics Laboratoryn (PPPL) tutkijoita yhdessä Advanced Conductor Technologiesin, Coloradon yliopiston Boulderin ja National High Magnetic Field Laboratoryn kanssa Tallahasseen Floridassa työskenteli tähän suuntaan.
Tutkijat ovat kehittäneet teknologian kompaktien suprajohtavien magneettien valmistamiseksi kahdella suurella parannuksella. Ensin he valitsivat materiaalit korkean lämpötilan johtavuuden luomiseksi. Toiseksi on kehitetty tekniikka tietyn muotoisten kelojen luomiseksi ilman eristysmateriaaleja. Suprajohtava eristyslanka sijoitetaan yksinkertaisesti kelan pohjassa oleviin uriin, mikä helpottaa magneettien valmistusta monta kertaa.
"Käämien käämityskustannukset ovat paljon alhaisemmat, koska meidän ei tarvitse käydä läpi kallista ja virhealtista tyhjiöimpregnointiprosessia epoksihartsilla", sanoi johtava tutkija. "Sen sijaan kelaat johtimen suoraan kelasta lomakkeelle."
Tämä kehitys on erityisen tärkeää niin kutsuttujen pallomaisten tokamakien kehittämisessä, jotka näyttävät ulkoisesti omenalta eivätkä klassisen tokamakin bagelilta. Pallomaisille tokamakeille koko on ensisijaisen tärkeä. Tällaiset reaktorit voivat olla melko kompakteja, mutta niiden magneettikentillä on hyvin monimutkainen muoto, mikä asettaa magneeteille tiukkoja vaatimuksia. Kompaktit magneetit voivat ratkaista nämä ongelmat, ja toivoisi, että ennemmin tai myöhemmin se tapahtuu.
Voit auttaa Ukrainaa taistelemaan venäläisiä hyökkääjiä vastaan. Paras tapa tehdä tämä on lahjoittaa varoja Ukrainan asevoimille Pelasta elämä tai virallisen sivun kautta NBU.
Lue myös: