Istraživači u Laboratoriju za fiziku plazme (PPPL) Ministarstva energetike SAD-a pronašli su novi način za proizvodnju malih, snažnih magneta za fuzijske reaktore. Tehnologiju karakterizira jednostavnost i pouzdanost, što obećava približavanje izgledu komercijalnih termonuklearnih reaktora i otvoren pristup beskonačnoj i čistoj energiji za čovječanstvo.
Danas se magneti bazirani na niskotemperaturnoj supravodljivosti (rjeđe, obični bakreni) stvaraju za istraživačke termonuklearne reaktore svih vrsta, kao i za reaktor ITER. Nažalost, niskotemperaturna supravodljivost snažno ograničava maksimalnu moguću veličinu magnetskog polja, što prisiljava supravodljive magnete da budu vrlo veliki, a to dovodi do povećanja veličine termonuklearnih reaktora sa svim negativnim posljedicama ekonomičnosti procesa.
Rješenje može biti visokotemperaturna supravodljivost, koja će omogućiti višestruko povećanje intenziteta magnetskih polja i smanjenje veličine samih magneta. Što je manje magneta, to je aktivno radno područje termonuklearnog reaktora kompaktnije. Takvi reaktori su jednostavni za održavanje i ekonomični za rad. Grupa znanstvenika iz Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) zajedno s kolegama iz Advanced Conductor Technologies, Sveučilišta Colorado u Boulderu i National High Magnetic Field Laboratory u Tallahasseeju, Florida, radila je u tom smjeru.
Istraživači su razvili tehnologiju za proizvodnju kompaktnih supravodljivih magneta s dva velika poboljšanja. Prvo su odabrali materijale za stvaranje visokotemperaturne vodljivosti. Drugo, razvijena je tehnologija stvaranja zavojnica zadanog oblika bez upotrebe izolacijskih materijala. Supravodljiva žica bez izolacije jednostavno se postavi u utore na dnu zavojnice i to višestruko olakšava proces izrade magneta.
"Troškovi namotavanja zavojnica mnogo su niži jer ne moramo prolaziti kroz skup i pogreškama sklon proces vakuumske impregnacije epoksidnom smolom", rekao je glavni istraživač. "Umjesto toga, namotavate vodič izravno na obrazac sa zavojnice."
Ovaj razvoj je posebno važan za razvoj takozvanih sfernih tokamaka, koji izvana izgledaju kao jabuka, a ne kao bagel klasičnog tokamaka. Za sferne tokamake veličina je od primarne važnosti. Takvi reaktori mogu biti prilično kompaktni, ali njihova magnetska polja imaju vrlo složen oblik, što pred magnete postavlja stroge zahtjeve. Kompaktni magneti mogu riješiti te probleme i, nadajmo se, prije ili kasnije će se to i dogoditi.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Pročitajte također: