Raziskovalci v Laboratoriju za fiziko plazme Princeton Ministrstva za energijo ZDA (PPPL) so našli nov način za proizvodnjo majhnih, močnih magnetov za fuzijske reaktorje. Tehnologijo odlikujeta preprostost in zanesljivost, ki obljublja približevanje videzu komercialnih termonuklearnih reaktorjev in odprt dostop do neskončne in čiste energije za človeštvo.
Danes se magneti na osnovi nizkotemperaturne superprevodnosti (redkeje navadni bakreni) ustvarjajo za raziskovalne termonuklearne reaktorje vseh vrst in tudi za reaktor ITER. Na žalost nizkotemperaturna superprevodnost močno omejuje največjo možno velikost magnetnega polja, zaradi česar so superprevodni magneti zelo veliki, kar vodi do povečanja velikosti termonuklearnih reaktorjev z vsemi negativnimi posledicami ekonomičnosti procesov.
Rešitev je lahko visokotemperaturna superprevodnost, ki bo omogočila pomnožitev intenzitete magnetnih polj in zmanjšanje velikosti samih magnetov. Manj kot je magnetov, bolj kompaktno je aktivno delovno območje termonuklearnega reaktorja. Takšni reaktorji so enostavni za vzdrževanje in ekonomični za delovanje. Skupina znanstvenikov iz Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) skupaj s kolegi iz Advanced Conductor Technologies, Univerze Colorado v Boulderju in National High Magnetic Field Laboratory v Tallahasseeju na Floridi je delala v tej smeri.
Raziskovalci so razvili tehnologijo za proizvodnjo kompaktnih superprevodnih magnetov z dvema velikima izboljšavama. Najprej so izbrali materiale za ustvarjanje visokotemperaturne prevodnosti. Drugič, razvita je bila tehnologija ustvarjanja tuljav dane oblike brez uporabe izolacijskih materialov. Superprevodno žico brez izolacije preprosto namestimo v utore na dnu tuljave in to večkrat olajša postopek izdelave magnetov.
"Stroški navijanja tuljav so veliko nižji, ker nam ni treba iti skozi drag postopek vakuumske impregnacije z epoksi smolo, ki je nagnjen k napakam," je povedal glavni raziskovalec. "Namesto tega prevodnik navijete neposredno na obrazec iz tuljave."
Ta razvoj je še posebej pomemben za razvoj tako imenovanih sferičnih tokamakov, ki navzven izgledajo kot jabolko, in ne kot žemljica klasičnega tokamaka. Pri sferičnih tokamakih je velikost najpomembnejša. Takšni reaktorji so lahko precej kompaktni, vendar imajo njihova magnetna polja zelo zapleteno obliko, kar postavlja stroge zahteve za magnete. Kompaktni magneti lahko rešijo te težave in upamo, da se bo to prej ali slej zgodilo.
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Preberite tudi: