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26-01-17 07:52

国家原子能公司(Rosatom)旗下的D.V. Efremov电物理设备研究所(JSC NIIEFA )成功完成了俄罗斯首根用于反应堆托卡马克(RBT)电磁系统的全尺寸超导线的测试。这标志着试点聚变装置的研发迈出了重要一步,并标志着项目从设计阶段过渡到活性部件制造阶段。该项目是俄罗斯的独立项目,与国际热核聚变实验堆(ITER)无关。

TRT电磁系统的核心元件是一根高温超导(HTSC)导线。辛特兹电磁物理科学技术中心(NIIEFA)低温工程与应用超导部门的专家们制造了一根五米长的样品,作为未来工作导体的简化版本。该设计包含240根HTSC带材,集成在铜稳定基体中,内部设有冷却剂循环通道(5-20​​ K),并由高强度不锈钢外壳保护。该部分采用与串联绕线生产类似的工艺制成线圈。该导线的设计目标是突破性地实现以下运行参数:在约18 T的磁场中,电流高达65 kA。
测试在液氮温度(-196°C)下进行,在此温度下样品转变为超导态。施加工作电流,并使用诊断管线和专用测量装置监测关键特性。结果表明,大部分研究工作可在此温度下完成,与在TRT工作温度(-250至-270°C)下进行测试相比,简化了流程并降低了成本,从而加快了整体研发进度。
TRT设计与国际热核聚变实验堆(ITER)解决方案的根本区别在于采用了新型材料并提升了性能。ITER使用基于铌钛和铌锡的低温超导体,分别在高达8 T和13 T的磁场下于4.5 K的温度下运行;而TRT导体则基于YBCO(钇钡铜氧化物)带材。它们能够在更宽的温度范围(5–20 K)内运行,承受高达20 T的磁场和高达80 kA的电流,同时尺寸更小(约26 x 26 mm,而ITER的同类导体尺寸为54 x 54 mm)。

未来计划包括在2026年生产两根长度均超过60米的试验性导线。2027年,将基于这些导线制造一个全尺寸原型中心螺线管线圈,该线圈直径约1米,由40匝组成。最终的TRT装置计划在特罗伊茨克建造,届时将需要数十公里长的导线和超过30个线圈。该项目由俄罗斯科学院、俄罗斯国家原子能公司和库尔恰托夫国家研究中心等机构联合开展,其实施将是俄罗斯首个核聚变反应堆建设的重要一步。
以上报道来自俄罗斯技术圈网站
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发布于 陕西