Ученые решили техническую проблему с гигантскими магнитами со сверхпроводящей обмоткой реактора сплава ПРОХОДА, угрожавшего запланированному завершению проекта в 2020.После того, как испытания показали, что утвержденный дизайн для кабелей сверхпроводимости показывал признаки ухудшения слишком скоро, образцы от американского производителя с различным дизайном жили лучше. Но Япония, партнер по ПРОХОДУ, ответственный за производство кабеля, пошла своим собственным путем и развила более дешевую альтернативу, которая, кажется, помечает все коробки. «Это полностью стабильно. Я убежден, что проблема полностью решена», заявляет технический директор ПРОХОДА Рем Хээндж.
ПРОХОД, международный проект в процессе строительства во Франции, стремится показывать, что возможно произвести энергию путем плавления водородных изотопов вместе, как это происходит на солнце и звезды. Водородное топливо, в форме плазмы, должно быть нагрето приблизительно к 150 million°C.
Управление им в том государстве требует огромных и сильных электромагнитов сверхпроводимости.Проводник, вызывавший проблемы, для центрального соленоида, стека 13,5 метров высотой шести катушек в центре реактора. Центральный соленоид действует как предварительные выборы гигантского трансформатора, создавая магнитное поле 13 тесла, вызывающее поток на 15 миллионов амперов плазмы вокруг реактора формы пончика, известного как токамак. Для производства такой области соленоиду нужны 43 километра кабеля сверхпроводимости, сделанного из состава ниобия и олова (Nb3Sn).
Производство хрупкого состава сложно. Ниобий и олово должны быть раной вместе в отдельных нитях, и как только катушка является раной в свою заключительную форму, это нагревается, чтобы заставить ниобий и олово реагировать в состав сверхпроводимости.
Медь также включена как меры по обеспечению безопасности в случае, если Nb3Sn внезапно теряет свои свойства сверхпроводимости и текущие потребности где-нибудь для течения через.Кабельные образцы, произведенные в Японии согласно дизайну ПРОХОДА, были проверены в конце 2010 года в средстве СУЛТАНА на Институте Пола Шеррера в Villigen, Швейцария. Магниты ПРОХОДА должны быть в состоянии вынести 60 000 вниз текущих циклов во время срока службы реактора, но типовые кабели начали ухудшаться после 6 000 циклов.
Проблема, казалось, была с высокими механическими грузами, ставит отдельные берега кабелей. Альтернативные кабели от американского поставщика были проверены в конце 2011 года на 10 000 циклов и показали намного более низкие уровни ухудшения.Этот образец был произведен с помощью различного метода, известного как «внутреннее олово», тогда как японцы использовали «бронзовый» процесс.
У японских поставщиков не было опыта с внутренним процессом олова, таким образом, было решено придерживаться бронзового процесса и сделать другие улучшения.В прошлом ноябре и второго декабря японские поставщики проверили образцы в деле в СУЛТАНЕ. Ключевыми инновациями была «короткая крученая подача» — нити в кабеле сформировали более трудную спираль. Испытания показали, что эти кабели показали небольшие признаки ухудшения. «Крученая подача имела значение», говорит Хээндж. «Это намного более механически стабильно».
Хээндж не думает, что новый подход задержит проект, потому что США — который ответственен за обмотку кабеля в катушки — имели достаточно дрейфа, встроенного в его график. Это будет, однако, стоить Японии нескольких миллионов дополнительных евро, Хээндж говорит, потому что более трудная спираль использует больше кабельного материала.