新的超导电缆系统将核聚变电站带到更近的现实

时间：2021-09-12 11:25:00 来源：

特纳特大学的研究人员开发了一种新的超导电缆系统，对核聚变反应堆的成功至关重要。

特纳特大学（UT）的超导研究小组对核融合反应堆的成功至关重要，允许基于我们银河系中的星星的运作的清洁，取之不竭的能源生成。新发展的症状是一种高度巧妙且坚固的超导电缆系统。这使得对于一种非常强的磁场，可控制反应器芯中非常热，能量产生的等离子体，奠定了核融合的基础。由于巧妙的交织方式，新电缆的易感性远不太容易加热，这允许控制等离子体的可能性显着增加。此外，与早期的UT发明组合，电缆能够承受电抗器内的巨大力量很长一段时间。超导体的工作寿命增加和等离子体的改善控制将很快使核聚变能更加可靠：磁体线圈占核聚变电站成本的三分之一。他们的工作寿命越长，能源便宜。该研究是在二十四大学的绿色能源倡议范围内的项目。

经济效益的清洁能源项目领导者Arend Nijhuis：“核融合反应堆的全球发展正在拾取蒸汽，这一突破导致新的冲动。我们的新电缆已经在两个研究所广泛测试。尼亚省先生被邀请与中国进行新的合作，预计UT系统将成为全球标准。世界上最大的核融合反应堆是在法国的切尔赫建设中，预计将于2020年开始运作，是美国，欧盟，俄罗斯，印度，日本，韩国和中国的联合项目。但是，中国和韩国也发起了自己的国家大规模核聚变项目，其中UT技术可以纳入其中。

它是如何工作的？核融合在反应器的心脏中，在血浆中的温度为1.5亿摄氏度。需要一种极大的强磁场（13个Teslas）以控制这种令人难以置信的热等离子体。该磁场只能通过超导性有效地产生。这就是为什么液氦流过线圈的中空电缆。这将温度降低至约4.5 k（-269℃），这°允许电缆内部的零电阻和电流大部分增加45,000安培，所产生的磁场控制等离子体。然而，这种巨大的热度也将对电线上的压力产生如此大的压力，即必须防止这些电线的快速磨损。此外，磁场的快速变化可以在电缆内部产生过大的温度，导致超导性分解和融合过程以熄灭。现在通过以特殊方式交织线圈的超导导线来确定现在已经解决了这一点。

巧妙的方式织成腕厚的电缆（六）线圈，熔体反应器内的总高度为13米，由厚度为0.8毫米的交织线组成。第一步是捆绑这些薄线中的三根线：两根电线由超导铌 - 锡和由铜制成的一根电线制成。该铜在超导状态的任何不希望的突然结束期间使加热的整体耐热。其中三根第一级电线彼此扭曲。之后，织造过程持续直到达到所需的厚度。钢丝螺旋横跨螺旋螺旋 - 和连续编织水平之间的互比例似乎至关重要。第一编织水平的增加的间距确保电缆抵抗巨大的机械力更好并防止任何强烈的扭曲。然而，即使已经在UT上预测，聚集了大多数国际惊喜的突破是新的“音高比例”导致电线和电缆加热的电流之间的电流变得如此强烈减少因此继续是超导。因此，新电缆大大增加了核聚变能源站很快以可靠的方式产生力量的可能性。

图片：特纳特大学

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