美國能源部開發新型電磁鐵 可促進核聚變和醫療技術的發展

托卡馬克依靠一個被稱為螺線管的中央電磁鐵來產生電流和磁場，以限制等離子體，一種由自由電子和原子核組成的熱的、帶電的物質狀態，從而使聚變反應得以發生。然而，在受到被稱為中子的高能亞原子粒子的長期影響后，電磁鐵導線周圍的絕緣層可能會惡化。如果是這樣，電磁鐵可能會失效，從而限制了托卡馬克利用核聚變能量的能力。

金屬在這種新形式的磁鐵中起到絕緣作用，防止粒子對其造成損害。此外，它將在比現有超導電磁鐵更高的溫度下運行，使其更容易維護。聚變是為太陽和恒星提供動力的力量，它以等離子體的形式將光元素結合起來，產生大量的能量?？茖W家們正試圖在地球上復制核聚變，以產生幾乎無限的動力源來發電。

測試顯示，這種新型磁鐵產生了大約83%的超導線材電流容量，這是一個非常好的量?？茖W家們在設計和建造高功率磁體時，通常只使用超導線材電流容量的70%。而像正在法國建造的國際核聚變設施ITER中使用的大型磁體，通常只使用50%。

新磁鐵的導線由鈮和錫元素構成。當以特殊方式加熱時，這些元素形成一種超導體，允許電流在極低的溫度下無阻力地流過它。因此，對防止電流泄漏的絕緣需要要少得多。它允許磁體在很小的空間內攜帶大量的電流，減少磁體在托卡馬克中占據的體積，這種磁鐵還可以在比今天的磁鐵更高的電流密度和更強的磁場下運行。這兩種品質都很重要，并可能導致成本降低、

總而言之，這項新的發展可以深刻地有利于聚變能源的發展，擺脫了許多昂貴的步驟，并減少了線圈發生故障的機會。