Cercetătorii de la Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) al Departamentului de Energie al SUA au găsit o nouă modalitate de a produce magneți mici și puternici pentru reactoare de fuziune. Tehnologia se caracterizează prin simplitate și fiabilitate, care promite să aducă mai aproape aspectul reactoarelor termonucleare comerciale și să deschidă accesul omenirii la energie infinită și curată.
Astăzi, magneții bazați pe supraconductivitate la temperatură joasă (mai rar, cei obișnuiți din cupru) sunt creați pentru reactoare termonucleare de cercetare de toate tipurile și, de asemenea, pentru reactorul ITER. Din păcate, supraconductivitatea la temperatură scăzută limitează puternic mărimea maximă posibilă a câmpului magnetic, ceea ce obligă magneții supraconductori să fie foarte mari, iar acest lucru duce la creșterea dimensiunii reactoarelor termonucleare cu toate consecințele negative ale economiei proceselor.
Soluția poate fi supraconductibilitatea la temperatură ridicată, care va permite multiplicarea intensității câmpurilor magnetice și reducerea dimensiunii magneților înșiși. Cu cât sunt mai puțini magneți, cu atât este mai compactă zona de lucru activă a reactorului termonuclear. Astfel de reactoare sunt ușor de întreținut și economic de exploatat. Un grup de oameni de știință de la Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), împreună cu colegii de la Advanced Conductor Technologies, de la Universitatea Colorado din Boulder și de la National High Magnetic Field Laboratory din Tallahassee, Florida, au lucrat în această direcție.
Cercetătorii au dezvoltat o tehnologie pentru a produce magneți supraconductori compacti, cu două îmbunătățiri majore. În primul rând, au selectat materiale pentru a crea conductivitate la temperatură ridicată. În al doilea rând, a fost dezvoltată tehnologia de a crea bobine de o formă dată fără utilizarea materialelor izolante. Firul supraconductor fără izolație este pur și simplu plasat în canelurile de la baza bobinei și acest lucru face procesul de fabricare a magneților de multe ori mai ușor.
„Costul de înfășurare a bobinelor este mult mai mic, deoarece nu trebuie să trecem prin procesul costisitor și predispus la erori de impregnare în vid cu rășină epoxidică”, a spus cercetătorul principal. „În schimb, înfășurați conductorul direct pe forma din bobină”.
Această dezvoltare este deosebit de importantă pentru dezvoltarea așa-numitelor tokamak-uri sferice, care arată în exterior ca un măr și nu ca un bagel al unui tokamak clasic. Pentru tokamak-urile sferice, dimensiunea este de importanță primordială. Astfel de reactoare pot fi destul de compacte, dar câmpurile lor magnetice au o formă foarte complexă, care impune cerințe stricte magneților. Magneții compacti pot rezolva aceste probleme și, ar dori să sperăm, mai devreme sau mai târziu se va întâmpla.
Poți ajuta Ucraina să lupte împotriva invadatorilor ruși. Cel mai bun mod de a face acest lucru este să donați fonduri Forțelor Armate ale Ucrainei prin intermediul Salveaza viata sau prin pagina oficiala NBU.
Citeste si: