Ερευνητές στο Εργαστήριο Φυσικής Πλάσματος του Πρίνστον του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (PPPL) βρήκαν έναν νέο τρόπο παραγωγής μικρών, ισχυρών μαγνητών για αντιδραστήρες σύντηξης. Η τεχνολογία χαρακτηρίζεται από απλότητα και αξιοπιστία, η οποία υπόσχεται να φέρει πιο κοντά την εμφάνιση των εμπορικών θερμοπυρηνικών αντιδραστήρων και την ανοιχτή πρόσβαση σε άπειρη και καθαρή ενέργεια για την ανθρωπότητα.
Σήμερα, δημιουργούνται μαγνήτες που βασίζονται στην υπεραγωγιμότητα χαμηλής θερμοκρασίας (σπάνια, συνηθισμένοι χάλκινοι) για ερευνητικούς θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες όλων των τύπων και επίσης για τον αντιδραστήρα ITER. Δυστυχώς, η υπεραγωγιμότητα χαμηλής θερμοκρασίας περιορίζει έντονα το μέγιστο δυνατό μέγεθος του μαγνητικού πεδίου, το οποίο αναγκάζει τους υπεραγώγιμους μαγνήτες να γίνουν πολύ μεγάλοι, και αυτό οδηγεί σε αύξηση του μεγέθους των θερμοπυρηνικών αντιδραστήρων με όλες τις αρνητικές συνέπειες της οικονομίας των διεργασιών.
Η λύση μπορεί να είναι η υπεραγωγιμότητα υψηλής θερμοκρασίας, η οποία θα επιτρέψει τον πολλαπλασιασμό της έντασης των μαγνητικών πεδίων και τη μείωση του μεγέθους των ίδιων των μαγνητών. Όσο λιγότεροι είναι οι μαγνήτες, τόσο πιο συμπαγής είναι η ενεργή περιοχή εργασίας του θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα. Τέτοιοι αντιδραστήρες είναι εύκολοι στη συντήρηση και οικονομικοί στη λειτουργία τους. Μια ομάδα επιστημόνων από το Εργαστήριο Φυσικής Πλάσματος του Πρίνστον (PPPL) μαζί με συναδέλφους από την Advanced Conductor Technologies, το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder και το Εθνικό Εργαστήριο Υψηλού Μαγνητικού Πεδίου στο Tallahassee της Φλόριντα, εργάστηκαν προς αυτή την κατεύθυνση.
Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια τεχνολογία για την παραγωγή συμπαγών υπεραγώγιμων μαγνητών με δύο σημαντικές βελτιώσεις. Αρχικά, επέλεξαν υλικά για να δημιουργήσουν αγωγιμότητα σε υψηλή θερμοκρασία. Δεύτερον, έχει αναπτυχθεί η τεχνολογία δημιουργίας πηνίων δεδομένου σχήματος χωρίς τη χρήση μονωτικών υλικών. Το υπεραγώγιμο σύρμα χωρίς μόνωση τοποθετείται απλά στις αυλακώσεις στη βάση του πηνίου και αυτό κάνει τη διαδικασία κατασκευής μαγνητών πολλές φορές πιο εύκολη.
«Το κόστος της περιέλιξης των πηνίων είναι πολύ χαμηλότερο γιατί δεν χρειάζεται να περάσουμε από την ακριβή και επιρρεπή σε σφάλματα διαδικασία εμποτισμού υπό κενό με εποξική ρητίνη», είπε ο επικεφαλής ερευνητής. "Αντίθετα, τυλίγετε τον αγωγό απευθείας στη φόρμα από το πηνίο."
Αυτή η εξέλιξη είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ανάπτυξη των λεγόμενων σφαιρικών τοκαμάκων, τα οποία εξωτερικά μοιάζουν με μήλο και όχι σαν κουλούρι ενός κλασικού τοκαμάκ. Για τα σφαιρικά tokamaks, το μέγεθος είναι πρωταρχικής σημασίας. Τέτοιοι αντιδραστήρες μπορεί να είναι αρκετά συμπαγείς, αλλά τα μαγνητικά τους πεδία έχουν πολύ περίπλοκο σχήμα, το οποίο θέτει αυστηρές απαιτήσεις στους μαγνήτες. Οι συμπαγείς μαγνήτες μπορούν να λύσουν αυτά τα προβλήματα και, θα ήθελε κανείς να ελπίζει, αργά ή γρήγορα θα συμβεί.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης: