Повышение температурного запаса массивных сверхпроводящих токонесущих элементов на основе Nb3Sn проводов за счёт методов их изготовления

Ещё до завершения ввода в эксплуатацию термоядерного реактора ИТЭР многие страны начали проектировать свои собственные, демонстрационные термоядерные реакторы. В России, как и в других странах, представлен свой вариант будущего термоядерного реактора – источника нейтронов. Одна из главных частей любого термоядерного реактора – это магнитная система, а важнейший компонент магнитной системы – это сверхпроводящие токонесущие элементы. Как показал опыт проекта ИТЭР – проводники типа кабель в оболочке обладают всем необходимым набором качеств, а повторяемость самого важного параметра проводников - температуры перераспределения токов Tcs (аналог критического тока) от проводника к проводнику находиться на высоком уровне. Поэтому в большинстве стран для будущих национальных проектов по управляемому термоядерному синтезу в качестве токонесущих элементов выбраны проводники типа кабель в оболочке. Каждая страна работает как над улучшением свойств сверхпроводящих Nb3Sn проводов, которые способны обеспечить необходимый уровень токов в высоких (вплоть до 16Тл) магнитных полях, так и над новыми технологиями изготовления токонесущих элементов, способных улучшить их эксплуатационные характеристики. Первые прототипы токонесущих элементов для будущих термоядерных установок уже были изготовлены и испытаны в Европе, Китае, Корее. Все предложенные токонесущие элементы изготовлены на основе сверхпроводящих Nb3Sn проводов по технологии кабель в оболочке. Таким образом, по всему миру проводятся многочисленные прикладные исследования и изготавливаются первые прототипы сверхпроводящих токонесущих элементов для будущих демонстрационных термоядерных реакторов. Как показала практика изготовления токонесущих элементов ИТЭР для них характерно снижение Tcs с количеством циклов электрмагнитных испытаний, имитирующих работу магнитной системы. Поэтому важно изготовить токонесущий элемент не только с высокими начальными, но и стабильными, в идеальном случае не снижающимися во время эксплуатации, характеристиками, в особенности Tcs.Для решения этой задачи необходимо определить какие именно параметры токонесущего и сверхпроводящих Nb3Sn проводов обеспечивают наиболее значительный вклад в Tcs. Определить эти параметры возможно методами математической статистки по базе результатов испытаний проводников.