Forskere ved det amerikanske energiministeriums Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) har fundet en ny måde at producere små, kraftige magneter til fusionsreaktorer på. Teknologien er kendetegnet ved enkelhed og pålidelighed, som lover at bringe udseendet af kommercielle termonukleare reaktorer tættere på og åben adgang til uendelig og ren energi for menneskeheden.
I dag skabes magneter baseret på lavtemperatursuperledning (sjældent, almindelige kobbermagneter) til forskning i termonukleare reaktorer af alle typer og også til ITER-reaktoren. Desværre begrænser lavtemperatursuperledning kraftigt den maksimalt mulige størrelse af magnetfeltet, hvilket tvinger superledende magneter til at blive meget store, og det fører til en stigning i størrelsen af termonukleare reaktorer med alle de negative konsekvenser af økonomien i processer.
Løsningen kan være superledning ved høje temperaturer, som gør det muligt at multiplicere intensiteten af magnetiske felter og reducere størrelsen af selve magneterne. Jo færre magneter, jo mere kompakt er den termonukleare reaktorens aktive arbejdsområde. Sådanne reaktorer er nemme at vedligeholde og økonomiske i drift. En gruppe videnskabsmænd 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, arbejdede i denne retning.
Forskere har udviklet en teknologi til at producere kompakte superledende magneter med to store forbedringer. Først valgte de materialer til at skabe højtemperaturledningsevne. For det andet er teknologien til at skabe spoler af en given form uden brug af isoleringsmaterialer blevet udviklet. Den superledende ledning uden isolering placeres blot i rillerne i bunden af spolen, og det gør processen med at lave magneter mange gange nemmere.
"Omkostningerne ved at vikle spolerne er meget lavere, fordi vi ikke skal igennem den dyre og fejlbehæftede proces med vakuumimprægnering med epoxyharpiks," sagde den ledende forsker. "I stedet vikler du lederen direkte på formen fra spolen."
Denne udvikling er især vigtig for udviklingen af såkaldte sfæriske tokamaks, som udadtil ligner et æble, og ikke som en bagel af en klassisk tokamak. For sfæriske tokamaks er størrelsen af primær betydning. Sådanne reaktorer kan være ret kompakte, men deres magnetfelter har en meget kompleks form, hvilket stiller strenge krav til magneterne. Kompakte magneter kan løse disse problemer, og man vil gerne håbe, før eller siden vil det ske.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også: