Один из перспективных сверхпроводников для термоядерных реакторов разрушился под действием радиации

Ученые сравнили два материала, рассматриваемых для мощных сверхпроводящих магнитов будущих термоядерных реакторов. Под одинаковым электронным облучением Bi-2212 потерял кристаллическую структуру всего за 50 минут, тогда как Nb3Al сохранил ее даже после 90 минут испытаний.

Один из перспективных сверхпроводников для термоядерных реакторов разрушился под действием радиации

Исследователи из Пекинского университета науки и технологий и Университета Хоккайдо проверили радиационную стойкость сверхпроводников Bi-2212 и Nb3Al. Оба материала рассматриваются как потенциальные кандидаты для создания мощных магнитов, необходимых для удержания плазмы в будущих термоядерных установках.

Главной особенностью эксперимента стало прямое сравнение материалов в одинаковых условиях. Тонкие образцы сверхпроводящих проводов при комнатной температуре облучали электронами с энергией 1250 кэВ, одновременно наблюдая изменения их структуры при помощи электронного микроскопа.

Разница оказалась существенной. Первые заметные повреждения Bi-2212 появились примерно через 25 минут, а спустя 50 минут его слоистая кристаллическая структура полностью исчезла — материал перешел в аморфное состояние. Nb3Al, напротив, сохранил кристаллическую структуру даже после 90 минут облучения.

Ученые предполагают, что уязвимость Bi-2212 может быть связана с его сложной слоистой структурой и сравнительно легко смещающимися атомами кислорода. Однако результаты пока не означают, что Nb3Al автоматически является лучшим материалом для термоядерных реакторов.

Реальные магниты будут работать при крайне низких температурах и подвергаться прежде всего нейтронному излучению, тогда как эксперимент проводился при комнатной температуре с электронами. Поэтому следующим этапом должны стать испытания в условиях, более близких к будущим термоядерным установкам, а также проверка того, как структурные повреждения влияют непосредственно на сверхпроводящие свойства материалов.

Читайте также

IonQ установила рекорд квантовой связи: более 1000 событий запутанности в секунду

IonQ установила рекорд квантовой связи: более 1000 событий запутанности в секунду

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

В Германии создают строительных роботов, способных собирать здания почти без участия человека

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Видеоаналитика на базе ИИ позволила найти 250 детей в Новосибирской области

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

Ученые МИСИС создали пористые гранулы для костей с защитой от инфекций

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Квантовое моделирование цезия выявило новый фазовый переход

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском

Спорт смягчает симптомы депрессии у людей с высоким генетическим риском