Helical Fusion tarafından geliştirilen yeni nesil süper iletken mıknatıs tasarımının, yüksek sıcaklıktaki performansı, yakın zamanda yayınlanan ve hakemli bir çalışmada doğrulanmıştır. Çalışma, IOP Publishing’in akademik dergisi Journal of Physics: Conference Series’te yer almaktadır. Bu gelişme, şirketin 38. Uluslararası Süper İletkenlik Sempozyumu’ndaki ilk sunumunun ardından gerçekleşen resmi bir değerlendirmenin tamamlanmasıyla aynı zamana denk gelmektedir.
Araştırma, füzyon enerjisi alanındaki önemli bir teknik sorunu ele almaktadır. Stellarator reaktörleri, aşırı derecede sıcak plazmayı hapsedmek için manyetik alanlar kullanır. Helical Fusion’ın açıklamasına göre: “Helical Stellarator’lar, yüksek akım kapasitesini korurken aynı zamanda karmaşık üç boyutlu geometrilere sahip süper iletken bobinler gerektirir ve bu da yoğun elektromanyetik yükler altında mekanik sağlamlık sorununu beraberinde getirir.”
Bu sorunu çözmek için, mühendisler UROCOIC adını verdikleri bir mimari geliştirdiler. Bu tasarım, süper iletken bantların etrafına bir dış metal kaplama yerleştirmektedir. Bu dış katman, fiziksel stresi doğrudan absorbe ederek, iç malzemelerin bükülmesini veya yük altında çatlamasını önler.
Deneyde, bir Japon üretim ortağı, UROCOIC iletkenini kullanarak bir test mıknatısı olan çiftli bobin (double-pancake coil) üretti. Dikkat çekici bir şekilde, ekip bu bobini geleneksel elektrik yalıtımına sahip olmadan inşa etti.
Standart süper iletken mıknatıslarda, yalıtım ısıyı hapsederek küçük bir bölümün ısınması durumunda, mıknatısın aniden başarısız olmasına neden olan “quench” adı verilen bir olaya yol açabilir. Yalıtımsız bir bobin kullanmak, ısının ve fazla akımın sıcak noktalardan geçmesini sağlayarak hasarı önler ve sistemi dengeli tutar.
Helical Fusion ve Ulusal Füzyon Bilimleri Enstitüsü’nden araştırmacılar, test bobinini özel bir kriyojenik odanın içine yerleştirdiler. Sistemi 10 Kelvin (-263°C) sıcaklığa kadar soğuttular ve 30 Kelvin (-243°C veya -405°F) sıcaklıklara kadar çalıştırdılar. Daha sonra, harici bobinler kullanarak 7 Tesla’lık bir arka manyetik alan yarattılar ve test mıknatısının kendisinde 8.9 Tesla’lık maksimum bir alan oluşturdu.
Test bobini, herhangi bir “quench” olayına yol açmadan veya süper iletkenliğini kaybetmeden sürekli olarak 40 kiloamperlik bir elektrik akımıyla çalıştırıldı. Ayrıca, akım ve manyetik alanın etkileşimi sonucu oluşan 356 kilonewton/metre’lik fiziksel kuvvetlere de dayanabildi. Harici manyetik alanda ani değişiklikler sırasında, yalıtımsız bobin dengeli kaldı ve sargı içindeki elektrik akılarının nasıl hızla değiştiği hakkında önemli veriler sağladı.
Bu test, iletkenin bir füzyon cihazının içinde bulunan kuvvetlere dayanabileceğine dair doğrudan deneysel kanıt sağlamaktadır. Helical Fusion, bu mıknatıs teknolojisini bir sonraki deneysel makinesi olan Helix HARUKA’da kullanmayı planlamaktadır.
Eğer bu testler başarılı olursa, şirket iletkeni 2030’larda planlanan tam ölçekli ticari füzyon enerji santrali olan Helix KANATA için geliştirmeyi hedeflemektedir. Junichi Miyazawa, Helical Fusion’ın Eş Kurucusu ve Başkan Yardımcısı olarak: “Helical Programı’nı geliştirmeye ve bu teknolojileri Helix HARUKA’ya entegre etmeye devam edeceğiz; böylece dünyanın ilk ticari olarak uygulanabilir füzyon enerji santralini oluşturma hedefine bir adım daha yaklaşacağız” şeklinde konuştu.
Bu Gelişmeyi Toplulukta Değerlendirin
Haber hakkındaki düşüncelerinizi, donanım deneyimlerinizi ve teknik sorularınızı topluluk üyeleriyle anlık olarak tartışın.
Bir yanıt yazın