Ảnh: Dominick Reuter/Reuters
Các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Plasma và Nhiệt hạch của Viện Công nghệ Massachusetts đã phát triển một loại nam châm siêu dẫn mới đạt cường độ từ trường kỷ lục. Theo thông cáo báo chí, được phát hành Trên trang web Phys.org, đây chính xác là loại nam châm cần thiết để xây dựng một nhà máy điện nhiệt hạch.
Các kết quả thử nghiệm đáp ứng các tiêu chí để phát triển thiết bị nhiệt hạch nhỏ gọn SPARC – một tokamak, dự kiến đưa vào vận hành vào năm 2025. SPARC sử dụng nam châm oxit yttri-barium-đồng siêu dẫn nhiệt độ cao siêu dẫn ở nhiệt độ lên tới 77 Kelvin. Plasma thu được dự kiến sẽ tạo ra ít nhất gấp đôi năng lượng cần thiết để duy trì hoạt động ở nhiệt độ cao.
Việc tạo ra từ trường mạnh giữ nhiên liệu bên trong tokamak cần có nam châm siêu dẫn, nhưng tất cả nam châm trước đây đều được chế tạo từ vật liệu yêu cầu nhiệt độ cực lạnh khoảng 4 độ trên độ không tuyệt đối để duy trì đặc tính siêu dẫn. Nam châm mới sử dụng oxit đồng bari đất hiếm (REBCO), giúp tăng nhiệt độ chuyển pha và có thể chịu được từ trường mạnh hơn các vật liệu siêu dẫn khác.
Một cải tiến là không có lớp cách điện giữa các cuộn dây của vật liệu siêu dẫn, thường được sử dụng để ngăn ngừa đoản mạch, nhưng trong trường hợp này, hệ thống phải tạo ra điện áp thấp, để lại nhiều không gian hơn cho các phần tử bổ sung. Thiết kế này được coi là mạo hiểm nhưng kết quả thử nghiệm đã thành công.
