Nam châm siêu dẫn mạnh gấp 700.000 từ trường Trái Đất

Theo People’s Daily, nam châm siêu dẫn mới cực mạnh được phát triển bởi Viện Vật lý Plasma (ASIPP) thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc nằm ở Hợp Phì, tỉnh An Huy, hợp tác với Trung tâm siêu dẫn ứng dụng quốc tế Hợp Phì, Viện năng lượng thuộc Trung tâm khoa học quốc gia tổng hợp và Đại học Thanh Hoa. Đột phá này giúp đẩy mạnh thương mại hóa thiết bị khoa học siêu dẫn cao cấp như máy quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Nó cũng cung cấp hỗ trợ kỹ thuật thiết yếu cho nhiều lĩnh vực hàng đầu, bao gồm hệ thống nam châm nhiệt hạch, lực đẩy điện từ trong không gian, gia nhiệt cảm ứng, đệm từ và truyền điện hiệu quả.

Bản thân Trái Đất là một nam châm khổng lồ, tạo ra trường địa từ khoảng 0,5 gauss. Nam châm siêu dẫn sản xuất bằng cách cuộn vật liệu siêu dẫn thành nhiều vòng, có thể tạo ra từ trường cực mạnh đồng thời cho phép truyền dòng điện lớn mà không hao hụt năng lượng. Liu Fang, nhà nghiên cứu ở ASIPP, giải thích nam châm mới áp dụng công nghệ ren cấy siêu dẫn nhiệt độ cao, nằm cùng trục với các nam châm siêu dẫn nhiệt độ thấp.

Nhóm nghiên cứu vượt qua một số thách thức như tập trung ứng suất, hiệu ứng lá chắn, hiệu ứng ghép nối nhiều trường ở nhiệt độ thấp và điều kiện từ trường mạnh, qua đó cải thiện đáng kể độ ổn định cơ học và hiệu suất điện từ của nam châm trong môi trường cực hạn. Trong thí nghiệm, nam châm được kích hoạt tới cường độ cảm ứng từ 35,1 tesla, hoạt động ổn định trong 30 phút và khử từ tính sau đó, giúp xác nhận độ tin cậy của kỹ thuật. Cường độ từ trường mà các nhà nghiên cứu đạt được lớn hơn 700.000 lần trường địa từ của Trái Đất, đồng thời vượt qua kỷ lục thế giới trước đây là 323.500 gauss.

Những nam châm siêu dẫn mạnh như vậy là bộ phận chủ chốt trong thiết bị nhiệt hạch, hình thành một chiếc lồng từ trường kìm hãm hiệu quả plasma nhiệt độ cao để kéo dài quá trình đốt. Là đơn vị Trung Quốc tham gia dự án Lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạt nhân quốc tế (ITER), ASIPP phụ trách cung cấp nhiều bộ phận như vật liệu siêu dẫn, cuộn nam châm điện hiệu chỉnh từ trường...

An Khang (Theo People’s Daily)