В Росатоме разработали сверхпроводящий провод для российской установки термоядерного синтеза ДЕМО-ТИН

Ученые ВНИИНМ им. А.А. Бочвара по заданию АО «ТВЭЛ» завершили разработку конструкции и технологии изготовления сверхпроводящих проводов для магнитной системы российского демонстрационного гибридного источника нейтронов на основе токамака (ДЕМО-ТИН).

Опытные партии ниобий-оловянного стренда диаметром 1,0 мм были изготовлены методом «внутренний источник олова» и успешно прошли приемочные испытания на соответствие техническим требованиям АО «НИИЭФА» - разработчика магнитной системы ДЕМО-ТИН. Приемочная комиссия в составе специалистов АО «ТВЭЛ», НИЦ «Курчатовский институт», АО «НИИЭФА», АО «ВНИИНМ» и АО ЧМЗ подтвердила высокое качество стрендов, а также перспективность использования сверхпроводников, разрабатываемых АО «ВНИИНМ», в будущих установках управляемого термоядерного синтеза.

В центральном соленоиде и тороидальных катушках магнитной системы этих установок необходимы сверхпроводящие стренды с токонесущей способностью более 1100 ампер на квадратный миллиметр в поле с магнитной индукцией 12 тесла (по проводу без учета стабилизирующей меди). Это существенно выше характеристик стрендов, ранее разработанных АО «ВНИИНМ» для использования в  магнитной системе токамака ИТЭР (Международного исследовательского термоядерного реактора).

Отличительная особенность конструкции нового провода – применение общего барьера, который отделяет группу многоволоконных элементов от внешней медной стабилизирующей оболочки. В свою очередь, каждый многоволоконный субэлемент состоит из множества ниобиевых волокон, расположенных в медной матрице, а также источника олова. Для увеличения токонесущей способности ниобий-оловянного стренда каждое волокно легировано титаном. Сведения, полученные в результате разработки провода, отнесены к секрету производства (ноу-хау) АО «ТВЭЛ».

«Решения, примененные в конструкции многоволоконных заготовок, обеспечили высокие характеристики сверхпроводящего провода, а также необходимую технологичность его производства в промышленных масштабах», – отметил директор Департамента по научно-технической деятельности неядерных производств АО «ТВЭЛ» Сергей Зернов.

«Разработка ВНИИНМ – серьезный шаг к созданию провода для  применения в магнитных системах установок управляемого термоядерного синтеза типа ДЕМО-ТИН. Создана и опробована технология, позволяющая производить такую продукцию в необходимом количестве. Дальнейшим шагом могут стать  разработки, направленные на оптимизацию характеристик стрендов под конкретные проекты», – отметил научный руководитель перспективного научно-технологического направления «Сверхпроводимость» Госкорпорации  «Росатом», заместитель генерального директора АО «НИИЭФА» Игорь Родин.

 В настоящее время в мире активно ведутся исследования в области управляемого термоядерного синтеза. Одним из направлений этой работы является проектирование и строительство гибридных установок синтеза-деления, к которым относится ДЕМО-ТИН. Предполагается, что подобные установки также могут быть использованы для наработки делящихся материалов и трансмутации отработавшего ядерного топлива (так называемого «дожигания» минорных актинидов – радиоактивных продуктов деления в облученном топливе).