Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Противовирусный препарат Виталанг-2. Приобрести.


Навигация

Реклама


Загрузка...

Важные темы
Работа Дмитрия Медведева над «ошибками» страны...
Управление, как реальность: кое-что о Фурсенко, образовании...
Новые реалии методологии управления
Алекс Зес: Тезисы управления
США:У нас мало времени! Час расплаты близок!
Л.Ларуш: Америка рухнет первой. "Мы входим в период бунтов"
Теоретическая география


Анализ системной информации

» » » Ученые испытали надежный сверхпроводящий кабель

Ученые испытали надежный сверхпроводящий кабель


20-10-2020, 17:00 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (1 574)

 

T. Henderson / Wikimedia commons

Исследователи из Новой Зеландии, США и Швейцарии создали и протестировали высокотемпературный сверхпроводящий кабель, отличающийся надежностью, простотой конструкции, термостойкостью и высокой механической стабильностью. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Superconductor Science and Technology.

Сверхпроводимость — состояние материала, подразумевающее отсутствие электрического сопротивления. Оно наблюдается более чем у сотни элементов и соединений, и их число постоянно пополняется. Состояние достигается при охлаждении вещества или соединения до определенной (критической) температуры и при нормальном давлении эта температура ниже 100 кельвин для большинства материалов.

С помощью сверхпроводников можно получать сильные магнитные поля, которые можно применять, например, в токамаках и стеллараторах — реакторах для управляемого термоядерного синтеза, а также в коллайдерах, маглевах и в других интересных проектах. Обмотка реакционной камеры из сверхпроводящего кабеля в токамаке организует тороидальные магнитные поля, которые удерживают плазму на расстоянии от стенок камеры, которые не способны выдержать температуру плазмы, равную 108 и более кельвин.

Проблема в том, что сверхпроводящие кабели имеют ненадежную многослойную конструкцию, а сильное магнитное поле способно выдавить жилы сверхпроводника из-под обмотки кабеля наружу. Обслуживать и производить кабели дорого, они нуждаются в регулярной подаче криогенного охладителя для поддержания состояния сверхпроводимости. Кроме того, монтировать такие кабели сложно — места контакта уязвимы и недолговечны. Любое нарушение структуры приводит к возникновению электрического сопротивления и нагреву, что разрывает цепочку сверхпроводимости. Эти недостатки тормозят изучение управляемого термоядерного синтеза, увеличивая себестоимость энергии, полученной таким путем.

Захари Хартвиг (Zachary S Hartwig) из Массачусетского технологического института вместе с коллегами представил сверхпроводящий кабель, совмещающий в себе относительно небольшую стоимость изготовления и высокую надежность. Разработка получила название VIPER (Vacuum pressure impregnated, Insulated, Partially transposed, Extruded and Roll-formed) — акроним технологических процессов его изготовления и структуры. Основа кабеля состоит из впаяных в медный сердечник методом вакуумной пропитки скрученных лент сверхпроводниковых материалов GdBa2Cu3O7−δ и YBa2Cu3O7−x — оксидов гадолиния-бария-меди и иттрия-бария-меди. В центре кабеля расположен канал для хладагента. Сверху кабель покрыт дополнительной медной оболочкой и опционально может быть обернут нержавеющей сталью. Именно за счет паяной цельной конструкции и оптимального соотношения толщины медного основания и сверхпроводящих лент достигается высокая стабильность кабеля.

Создатели отмечают простоту соединения нескольких кабелей такого типа между собой: конец кабеля покрывают серебром, а контакт происходит с помощью двояковогнутого соединительного элемента из меди с проволокой из индия, в пазы которого вкладываются кабели. Конструкцию легко можно дублировать на большие длины и ее стоимость обещает быть невысокой при ожидаемом спросе 1000 километров в год на сверхпроводящие кабели.

 

Структура сверхпроводящего кабеля VIPER

Zachary S Hartwig et al./ Superconductor Science and Technology, 2020

 

Разработку испытали в Институте Пауля Шеррера, в Швейцарии на установке для тестирования магнитов и кабелей SULTAN, способной генерировать магнитное поле до 11 Тесла и ток до 100 килоампер. Несколько кабелей подвергали воздействию сил равных от 136 до 382 килоньютон на метр, при прохождении максимального тока до 35 килоампер и магнитного поля 10,9 Тесла на метр, в течение от 150 до 2000 циклов работы. При максимальной нагрузке 382 килоньютон на метр, что почти в четыре раза больше предыдущего рекорда в 102 килоньютон на метр, деградация проводящих свойств оказалось незначительной, и составила не более 4,1 процента. Конструкция кабеля также показала высокую криостабильность и выдержала три последовательных тепловых импульса от нагревателя мощностью 45 ватт, быстро возвращаясь к рабочему значению температуры и сохраняя сверхпроводящие свойства.

Конструкторы утверждают, что их кабель планируется использовать в проекте нового токамака SPARC, строительство которого запланировано на 2021 год. В отличие от купратов-керамиковв роли сверхпроводников в кабеле VIPER, сверхпроводимость в твердом материале на основе сероводорода и метана недавно достигли при температуре выше нуля градусов Цельсия. Правда, давление, необходимое для сохранения сверхпроводимости в этом материале, должно превышать 1,4 миллиона атмосфер. 

Роман Колесов

https://nplus1.ru/news/2020/10...



Рейтинг публикации:

Нравится9




Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 



 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.






» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Январь 2021    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Погода
Яндекс.Погода


Реклама


Загрузка...

Опрос
Уход Лукашенко




Реклама
Загрузка...

Облако тегов
Аварии и ЧП на АЭС, Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Кризис в России, Любимая Россия, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map