Чепецкий механический завод (АО "ЧМЗ", входит в топливную компанию "Росатома" "ТВЭЛ") приступил к изготовлению пилотных образцов сверхпроводящих проводов для самого большого в мире ускорителя частиц - Кольцевого коллайдера будущего (Future circular collider, FCC). Работы ведутся в рамках Соглашения о проведении НИОКР между АО "ТВЭЛ" и Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN).
Колоссальные размеры коллайдера (длина его окружности достигает 100 км) и большая скорость столкновения частиц внутри него предъявляют высокие требования к свойствам провода. Новый сверхпроводящий стренд для FCC должен стать эталоном ниобий-оловянного сверхпроводника по уровню достигнутых характеристик для ускорителей. В частности, требуется достичь плотности критического тока 3500 ампер/миллиметр в квадрате в магнитном поле 12 Тесла при температуре 4,2 Кельвина.
Для сравнения, плотность критического тока в сверхпроводящем стренде, изготовленном на ЧМЗ по требованиям CERN для проекта модернизации Большого адронного коллайдера, составляет 2500 А/мм2 в магнитном 12 Тл при температуре 4,2 К. Наряду с токонесущей способностью должны быть одновременно достигнуты и другие характеристики: остаточное электросопротивление, эффективный диаметр волокна и механические свойства, сообщается на сайте "Росатома".
До конца 2018 года "ЧМЗ" изготовит четыре различных варианта сверхпроводников, которые в дальнейшем пройдут квалификационные испытания. "Сегодня мы работаем над созданием идеального с физической точки зрения ниобий-оловянного провода, совокупных свойств которого в мире пока еще никто не достиг. Для "ЧМЗ" это серьезный вызов. Успешное прохождение квалификации позволит выпускать порядка 100 тонн в год сверхпроводящих стрендов", - отметил руководитель проекта по сверхпроводящим материалам АО "ЧМЗ" Андрей Есенеев.
Справка
Авторами "ноу-хау" и патентов на ниобий-оловянные стренды являются специалисты ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома "ТВЭЛ"). Их передовой опыт ляжет в основу разработки технологии изготовления провода для mega science проекта FCC, который планируется построить в Швейцарии в 2030-х годах.
Чепецкий механический завод (АО "ЧМЗ", г. Глазов) выпускает конструкционные материалы и комплектующие для тепловыделяющих сборок, продукцию для предприятий атомной энергетики, химической, нефтегазовой и медицинской отраслей промышленности. АО "ЧМЗ" - крупнейший в мире и единственный в России производитель изделий из циркония и его сплавов, гафния, кальция и низкотемпературных сверхпроводящих материалов. Занимает ведущие позиции в производстве ниобия, титана и сплавов на его основе. Входит в состав Топливной компании "ТВЭЛ" госкорпорации "Росатом".
Ускорительный комплекс FCC должен прийти на смену Большому адронному коллайдеру и позволит на новом уровне вести фундаментальные исследования в области физики элементарных частиц.
