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 (FCC- Future circular collider). Работы ведутся в рамках Соглашения о проведении НИОКР между АО «ТВЭЛ» и Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN).
Колоссальные размеры коллайдера будущего (длина 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 А/мм2 (ампер/миллиметр в квадрате) в магнитном поле 12 Тл (тесла) при температуре 4,2 К (Кельвин). 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.
Специалисты ВНИИНМ им. А.А. Бочвара (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») являются авторами ноу-хау и патентов на ниобий-оловянные стренды, их передовой опыт ляжет в основу разработки технологии изготовления провода для мегасайенс проекта FCC. До конца 2018 года ЧМЗ изготовит четыре различных варианта сверхпроводов, 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 ещё никто не достиг. Для ЧМЗ это серьёзный вызов. Успешное прохождение квалификации позволит выпускать порядка 100 тонн в год сверхпроводящих стрендов», - отметил руководитель проекта по сверхпроводящим материалам АО ЧМЗ Андрей Есенеев.
Ускорительный комплекс FCC должен прийти на смену Большому адронному коллайдеру и позволит на новом уровне вести фундаментальные исследования в области физики элементарных частиц.
Справка:
АО "Чепецкий механический завод" - акционерное общество, входящее в структуру Топливной компании "ТВЭЛ" Госкорпорации "Росатом".Является одним из крупнейших предприятий уральского региона, производителем продукции мирового уровня. Слагаемые успешной работы - грамотное управление, экономическая и кадровая политика, использование современных информационных технологий. Это позволяет ЧМЗ поддерживать и развивать сотрудничество со многими крупными предприятиями атомной, химической, металлургической и машиностроительной промышленности в России и за рубежом.
По материалам Чепецкого механического завода
