Группа компаний «Рузкабель»
Подольск
Ваш город - Подольск?
+7 495 246 50 50
звонки по России - бесплатно
Подольск. Российские учёные разработали конструкцию и технологию изготовления сверхпроводника для международного проекта FAIR

Российские учёные разработали конструкцию и технологию изготовления сверхпроводника для международного проекта FAIR. Подольск.

Учёные ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») успешно завершили разработку конструкции и технологии изготовления сверхпроводящего ниобий-титанового провода в рамках международного научного проекта по созданию магнита-детектора в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук. Детектор  предназначен для проведения экспериментов по сжатию барионной материи (СВМ – Сompressed Baryonic Matter) на ускорительном комплексе Европейского центра ионных и антипротонных исследований (FAIR, Германия).

Для реализации концепции магнита-детектора CBM специалистами ВНИИНМ было предложена оригинальная конструкция ниобий-титанового проводника, уникальность которого заключается в изготовлении провода в монолитном исполнении. По сравнению со способом «провод в шине», обычно используемого при изготовлении проводов такого класса с применением операции пайки, альтернативное решение позволяет изготавливать ниобий-титановые проводники большого поперечного сечения c более высоким значением критического тока. Токонесущая способность разработанного ВНИИНМ провода составляет более 2270 ампер, это существенно превышает критический ток стренда, изготовленного по методу «провод в шине», который используется в Компактном Мюонном Соленоиде (СМS) Большого Адронного Коллайдера.

Новая разработка применима к промышленному оборудованию для выпуска серийной продукции на Чепецком механическом заводе в Глазове (АО ЧМЗ; входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»).

«В ходе исследований было подтверждено, что провода для CBM с длиной единичного куска более 5 км, изготовленные на ЧМЗ в монолитном исполнении без операции пайки, по своим конструкционным и физическим параметрам полностью соответствуют всем заданным требованиям. Кроме того, можно уверенно утверждать, что наша технология не имеет аналогов в мире», – подчеркнул один из разработчиков технологии, начальник лаборатории технологии ниобий-титановых сверхпроводников и тугоплавких материалов ВНИИНМ Юрий Карасев.

Для справки:

Центр по исследованию ионов и Антипротонов (FAIR — Facility for Antiproton and Ion Research, Дармштадт, Германия) – строящийся международный ускорительный комплекс, который будет использовать антипротоны и ионы для проведения исследований в различных областях физики, биологии и медико-биологических наук. Как ожидается, он заработает в 2025 году.

Проект FAIR нацелен на создание новой крупной международной лаборатории, в которой около 3000 исследователей со всего мира будут выполнять эксперименты, целью которых является изучение фундаментальных свойств и структуры материи и того, как эволюционировала Вселенная из состояния своего зарождения в то, что мы наблюдаем сегодня, спустя 13,5 млрд. лет после Большого Взрыва.

Это будет ускорительный исследовательский комплекс нового поколения, не имеющий аналогов в мире и открывающий уникальные возможности для проведения научных исследований по наиболее актуальным направлениям современной науки и технологий. Он предоставит высокоэнергетичные, прецизионно настроенные пучки антипротонов и различных ионов (от водорода до урана), превышающих по интенсивности существующие в настоящее время пучки в 100 – 10000 раз. Эти пучки заряженных частиц будут затем использованы при создании вторичных пучков экзотических радиоактивных ядер для ряда параллельных экспериментальных программ.

Станет возможным выполнение ряда экспериментов, в которых различные формы материи находятся в экстремальном состоянии. Эти эксперименты будут моделировать условия, характерные для ранней Вселенной, ультра плотных звёзд и ядер гигантских планет таких, как Юпитер и Сатурн.

Пучки антипротонов посредством рождения экзоточеских частиц сделают возможным изучение сильного взаимодействия. Они позволят проверить насколько сильное взаимодействие отвечает за массу обычных ядерных частиц – протонов и нейтронов (или нуклонов).

Пучки тяжёлых ионов (вплоть до урана) будут использоваться для получения нестабильных, редких атомных ядер, которые живут доли секунды, но, тем не менее, играют ключевую роль в процессах образования химических элементов в звёздах.

FAIR будет изучать уникальными методами свойства фундаментальных частиц и то, как эти частицы объединяются в более сложные формы материи в широком диапазоне астрофизических условий. Эти эксперименты будут проводиться в параметрической области, недоступной для исследований, проводимых на других установках.