V legendárním závodu o fúzní energetiku stále hrají podstatnou roli tokamaky. V jejich fúzních reaktorech a podobně i v dalších typech fúzních zařízení drží vysokoenergetické plazma, kde by měla probíhat fúzní reakce, nesmírně silné magnetické pole. Vytvářejí ho velice výkonné elektromagnety, které představují zásadní komponentu fúzního reaktoru.
Zároveň jde ale o jednu z podstatných slabin celé fúzní technologie. Z oblaku plazmatu se totiž vynořují pořádně nažhavené neutrony, které jako vzteklé vosy prolétají okolím, včetně izolace elektromagnetů fúzního reaktoru. Tuto izolaci mohou poškodit, mohou snížit výkon elektromagnetů, a také mohou podstatně omezit jejich životnost.
Vedoucí výzkumu Yuhu Zhai z laboratoří Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) přiznává, co z toho plyne. Se současnými elektromagnety fúzní energetiku nespustíme. Pokud chceme postavit a provozovat fúzní elektrárny, které pojedou nepřetržitě celé dny, dnešní elektromagnety by v nich moc dlouho nepřežily. Taková fúzní elektrárna podle všeho bude produkovat mnoho vysokoenergetických částic, víc než soudobé fúzní experimenty.
Zhai a spol. nabízejí jako řešení nový typ magnetu, při jehož vytvořili ze speciálně zahřívaných drátků niobu a cínu nový typ supravodiče. Takovým supravodičem se může pohybovat proud prakticky bez odboru a vodiče z tohoto materiálu nepotřebují izolaci. Výsledný elektromagnet by byl méně náchylný k poškození vysokoenergetickými částicemi z fúzního plazmatu. Rovněž by se měl zlepšit jeho výkon.
Výhodou nového typu elektromagnetu je i to, že jeho výroba pro praktické použití by měla být jednodušší a hlavně levnější. Tyto elektromagnety mohou pracovat při vyšší hustotě elektrického proudu a v tokamaku zaberou méně prostoru a mohou generovat silnější magnetická pole. Podle Michaela Zarnstorffa z vedení PPPL to je revoluční. Vyrábět magnety čistě z kovu, bez izolace, to je skvělý nápad, který celý proces zjednoduší a vymaže řadu slabin.
Literatura:
Magnetičtí mágové z MagLabu vytvořili nejsilnější magnetické pole světa
Autor: Stanislav Mihulka (14.06.2019)
Technologie fúze magnet. terčíku by mohla být praktičtější než tokamaky
Autor: Stanislav Mihulka (26.01.2021)
Magnet nové generace pro urychlovače „najíždí“ rekordní rychlostí
Autor: Stanislav Mihulka (04.12.2021)
Diskuze:
Kapalné nebo plynné magnety
Mintaka Earthian,2022-03-09 03:56:38
Možná by bylo užitečné, kdybychom dokázali vyvinout účinné kapalné, nebo plynné magnety.
Tím jak by jejich hmota cirkulovala, by šlo řešit ochlazování i regeneraci.
Vysokoteplotni supravodice SPARK tokamak
Tomas Novak,2022-03-08 15:29:20
S podobným nápadem už přišli při návrhu SPARK tokamaku. Izolaci je tam ocelový pásek na kterém je nanesena tenká vrstva supravodice. Rezistivita supravodice je tak nízká, že ocely ocel je vůči tomu vlastně izolant a všechen proud teče supravodicem) .
FRC řešení dynomak
Petr V,2022-03-08 11:13:39
Je v tomto jednodušší a tae.com + helion se snaží o proton borovou fúzi.
Re: FRC řešení dynomak
Vojtěch Kocián,2022-03-08 17:25:44
Bohužel z provozního hlediska jsou neutrony problém stejně jako řádově vyšší teploty a tlaky nutné pro aneutronickou fúzi. Co bude snazší zvládnout, zatím není jasné. Z dlouhodobého hlediska by bylo lepší se neutronům vyhnout, protože v zařízení nevyhnutelně vytvoří spoustu radioaktivního odpadu v ozářených stínících materiálech.
Další malý krůček
Igor Němeček,2022-03-08 09:21:45
kupředu a to je dobře. Většinou se píše jen o době a teplotě udržení fůze, ale v pozadí je tuna dalších, ale neméně důležitých "drobností", kterých je vždycky dost, abychom si užili. Stejně tak je dobře, že u toho nemají být odbory. Drobný překlep "bez odboru". :-)
Autorovi bych chtěl poděkovat za neutuchající příval zajímavých článků jako na dlani.
Re:
Vladimír Bzdušek,2022-03-08 08:49:36
Ak sa závity cievky navzájom nedotýkajú, netreba izoláciu. Hovorí sa tomu vzduchová cievka. Akurát že táto z Nb bude potrebovať tekuté He.
Re: Re:
Vladimír Bzdušek,2022-03-08 11:52:30
Pardon, kvapalné He. A kto by chcel kúpiť niečo z nióbu, tak
http://sk.yunchtitanium.com/superconductor-nb-ti-alloy-titanium-niobium
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce