Июнь 18th, 2013
Пока не ясно, какие напряжения допустимы для бандажа магнита реактора; определение их величины должно быть результатом детальных аналитических и экспериментальных исследований. Требования надежности и безопасности для магнитов термоядерных реакторов должны быть существенно более жесткими, чем для любых магнитов, построенных к настоящему времени, из-за опасности радиоактивного заражения и больших капиталовложений в электростанцию. Приемлемыми кажутся максимальные напряжения в бандаже магнитов реакторов синтеза на уровне 0,15—0,3 ГПа. Для сравнения — рабочие напряжения в стенках корпуса ядерного реактора высокого давления типа PWR составляют около 0,15 ГПа.Кроме того, допустимые рабочие напряжения в бандаже магнита, изготовленного из хрупких сверхпроводников, могут быть ниже, чем для магнита, использующего пластичные сверхпроводники. Пластичные сверхпроводники (например, Nb — Ti) можно использовать лишь до полей ~8Т, так как в больших полях плотность тока в них быстро падает. Для создания полей, больших 8Т, должны использоваться хрупкие сверхпроводники (например, Nb3Sn), однако эти сверхпроводники повреждаются при растяжении, поэтому их необходимо усиливать прочным и пластичным материалом (например, нержавеющей сталью). Коэффициент теплового расширения стали больше, чем у сверхпроводника, поэтому последний находится в сжатом состоянии. Лабораторные магниты успешно работают с такими проводниками, а короткие образцы подобных проводников, прежде чем порваться, выдерживают нагрузки до 0,7 ГПа.
