Výzkumníci z Princetonské laboratoře fyziky plazmatu (PPPL) amerického ministerstva energetiky našli nový způsob výroby malých, silných magnetů pro fúzní reaktory. Technologie se vyznačuje jednoduchostí a spolehlivostí, která slibuje přiblížení vzhledu komerčních termonukleárních reaktorů a otevření přístupu k nekonečné a čisté energii pro lidstvo.
Dnes se pro výzkumné termojaderné reaktory všech typů a také pro reaktor ITER vytvářejí magnety na bázi nízkoteplotní supravodivosti (málokdy obyčejné měděné). Nízkoteplotní supravodivost bohužel silně omezuje maximální možnou velikost magnetického pole, což nutí supravodivé magnety dělat velmi velké a to vede ke zvětšování velikosti termonukleárních reaktorů se všemi negativními důsledky ekonomiky procesů.
Řešením může být vysokoteplotní supravodivost, která umožní znásobit intenzitu magnetických polí a zmenšit velikost samotných magnetů. Čím méně magnetů, tím kompaktnější je aktivní pracovní plocha termonukleárního reaktoru. Takové reaktory se snadno udržují a jejich provoz je ekonomický. V tomto směru pracovala skupina vědců z Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) spolu s kolegy z Advanced Conductor Technologies, University of Colorado v Boulderu a National High Magnetic Field Laboratory v Tallahassee na Floridě.
Výzkumníci vyvinuli technologii výroby kompaktních supravodivých magnetů se dvěma hlavními vylepšeními. Nejprve vybrali materiály pro vytvoření vysokoteplotní vodivosti. Za druhé byla vyvinuta technologie vytváření cívek daného tvaru bez použití izolačních materiálů. Supravodivý drát bez izolace se jednoduše umístí do drážek na základně cívky a to mnohonásobně usnadňuje proces výroby magnetů.
"Náklady na navíjení cívek jsou mnohem nižší, protože nemusíme absolvovat drahý a k chybám náchylný proces vakuové impregnace epoxidovou pryskyřicí," řekl vedoucí výzkumník. "Místo toho namotáte vodič přímo na formu z cívky."
Tento vývoj je důležitý zejména pro vývoj tzv. kulových tokamaků, které navenek vypadají jako jablko, a ne jako bagel klasického tokamaku. U kulových tokamaků má primární význam velikost. Takové reaktory mohou být poměrně kompaktní, ale jejich magnetická pole mají velmi složitý tvar, což klade na magnety přísné požadavky. Kompaktní magnety mohou tyto problémy vyřešit a chtělo by se doufat, že se to dříve nebo později stane.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přečtěte si také: