Вчені продемонстрували можливість використання надпровідних кабелів для розробки компактних соленоїдів. Технологія робить простіше і дешевше будівництво токамаків.
Дослідники з Прінстонської лабораторії фізики плазми придумали спосіб створення потужних магнітів невеликого розміру для токамака. Високотемпературні надпровідні магніти виготовлені з матеріалу, який проводить електрику з невеликим опором або взагалі без опору при більш високих температурах, ніж раніше.
Для свого магніту вчені використовували надпровідний кабель на круглому сердечнику (CORC). Провід, створений за цією технологією, не потребує звичайної епоксидної і скловолоконної ізоляції для протікання електрики. Завдяки цьому можна забезпечити більш щільну обмотку і створити потужну магнітну котушку меншого розміру.
Високотемпературний надпровідний магніт. Зображення: Kiran Sudarsanan, Princeton Plasma Physics Laboratory
Високотемпературні надпровідні магніти мають ряд переваг перед магнітами з мідного дроту, пояснюють автори розробки. Їх можна довше використовувати без перерви, тому що вони не нагріваються так швидко. При цьому надпровідні дроти здатні передавати ту ж кількість електричного струму, що і мідний дріт у багато разів ширший, створюючи при цьому більш сильне магнітне поле.
Надпровідний кабель на круглому сердечнику. Фото: Advanced Conductor Technologies
Фізики вважають, що нові магніти допоможуть зменшити розмір токамака, підвищуючи продуктивність і знижуючи вартість будівництва термоядерного реактора.
“Токамаки чутливі до умов в їх центральних областях, включаючи розмір центрального магніту або соленоїда, екранування і вакуумної посудини. Багато що залежить від центру. Отже, якщо ви можете зменшити щось посередині, ви можете зменшити всю машину і знизити витрати, теоретично підвищивши продуктивність”, – говорить Джон Менард, заступник директора Прінстонської лабораторії фізики плазми з досліджень.