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:

New Atlas 6. 3. 2022.

Superconductor Science and Technology 34: 105003.