Forskere ved det amerikanske energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) har funnet en ny måte å produsere små, kraftige magneter for fusjonsreaktorer. Teknologien er preget av enkelhet og pålitelighet, som lover å bringe nærmere utseendet til kommersielle termonukleære reaktorer og åpen tilgang til uendelig og ren energi for menneskeheten.
I dag lages magneter basert på lavtemperatursuperledning (sjelden, vanlige kobber) for forskning på termonukleære reaktorer av alle typer og også for ITER-reaktoren. Dessverre begrenser lavtemperatursuperledning sterkt den maksimalt mulige størrelsen på magnetfeltet, noe som tvinger superledende magneter til å gjøres veldig store, og dette fører til en økning i størrelsen på termonukleære reaktorer med alle de negative konsekvensene av prosessøkonomien.
Løsningen kan være superledning ved høy temperatur, som vil tillate å multiplisere intensiteten til magnetiske felt og redusere størrelsen på selve magnetene. Jo færre magneter, jo mer kompakt er det aktive arbeidsområdet til en fusjonsreaktor. Slike reaktorer er enkle å vedlikeholde og økonomiske i drift. En gruppe forskere fra Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) sammen med kolleger fra Advanced Conductor Technologies, University of Colorado i Boulder og National High Magnetic Field Laboratory i Tallahassee, Florida, jobbet i denne retningen.
Forskere har utviklet en teknologi for å produsere kompakte superledende magneter med to store forbedringer. Først valgte de materialer for å skape høytemperaturledningsevne. For det andre er teknologien for å lage spoler av en gitt form uten bruk av isolasjonsmaterialer utviklet. Den superledende ledningen uten isolasjon plasseres ganske enkelt i sporene i bunnen av spolen og dette gjør prosessen med å lage magneter mange ganger enklere.
"Kostnadene for å vikle spolene er mye lavere fordi vi ikke trenger å gå gjennom den dyre og feilutsatte prosessen med vakuumimpregnering med epoksyharpiks," sa hovedforskeren. "I stedet vikler du lederen direkte på formen fra spolen."
Denne utviklingen er spesielt viktig for utviklingen av såkalte sfæriske tokamaks, som utad ser ut som et eple, og ikke som en bagel av en klassisk tokamak. For sfæriske tokamaks er størrelsen av primær betydning. Slike reaktorer kan være ganske kompakte, men magnetfeltene deres har en veldig kompleks form, noe som stiller strenge krav til magnetene. Kompakte magneter kan løse disse problemene, og man vil gjerne håpe, før eller siden vil det skje.
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også: