Изследователи от Лабораторията по физика на плазмата в Принстън (PPPL) на Министерството на енергетиката на САЩ откриха нов начин за производство на малки, мощни магнити за термоядрени реактори. Технологията се характеризира с простота и надеждност, което обещава да доближи външния вид на търговските термоядрени реактори и да отвори достъпа до безкрайна и чиста енергия за човечеството.
Днес магнити, базирани на нискотемпературна свръхпроводимост (по-рядко обикновени медни), се създават за изследователски термоядрени реактори от всякакъв тип, както и за реактора ITER. За съжаление, нискотемпературната свръхпроводимост силно ограничава максималната възможна величина на магнитното поле, което принуждава свръхпроводящите магнити да бъдат направени много големи и това води до увеличаване на размера на термоядрените реактори с всички негативни последици от икономията на процесите.
Решението може да бъде високотемпературна свръхпроводимост, която ще позволи умножаване на интензитета на магнитните полета и намаляване на размера на самите магнити. Колкото по-малко са магнитите, толкова по-компактна е активната работна зона на термоядрения реактор. Такива реактори са лесни за поддръжка и икономични за работа. Група учени от Принстънската лаборатория по физика на плазмата (PPPL) заедно с колеги от Advanced Conductor Technologies, Университета на Колорадо в Боулдър и Националната лаборатория за високо магнитно поле в Талахаси, Флорида, работиха в тази посока.
Изследователите са разработили технология за производство на компактни свръхпроводящи магнити с две големи подобрения. Първо, те избраха материали за създаване на високотемпературна проводимост. Второ, разработена е технологията за създаване на намотки с определена форма без използване на изолационни материали. Свръхпроводящият проводник без изолация просто се поставя в жлебовете в основата на намотката и това улеснява многократно процеса на изработка на магнити.
„Разходите за навиване на намотките са много по-ниски, защото не се налага да преминаваме през скъпия и податлив на грешки процес на вакуумно импрегниране с епоксидна смола“, каза водещият изследовател. „Вместо това навивате проводника директно върху формата от намотката.“
Това развитие е особено важно за разработването на така наречените сферични токамаци, които външно приличат на ябълка, а не на багел на класически токамак. За сферичните токамаци размерът е от първостепенно значение. Такива реактори могат да бъдат доста компактни, но техните магнитни полета имат много сложна форма, което поставя строги изисквания към магнитите. Компактните магнити могат да решат тези проблеми и бихме искали да се надяваме, че рано или късно това ще се случи.
Можете да помогнете на Украйна да се бори срещу руските нашественици. Най-добрият начин да направите това е да дарите средства на въоръжените сили на Украйна чрез Savelife или през официалната страница НБУ.
Прочетете също: