니오브 알루미 초전도선으로13테슬러의 자장을 발생, 세계 최초
일본원자력연구소는 차세대 초전도선재인 니오브 알루미 초전도선을 사용하여 외경 1.5미터라는 대형 초전도 코일을 제조하여 13테슬러의 자장을 발생시키고, 4만 천 암페어의 대전류를 통전시키는데 세계 최초로 성공했다. 니오브 알루미 초전도선을 사용한 코일은 국제열핵융합실험로(ITER)에서 이용하는 니오브 주석의 초전도선에 비해 훨씬 성능이 높아 ITER 계획의 다음 단계가 되는 핵융합 발전의 실증 플랜트에의 활용을 가능케 할 전망을 얻었다.
니오브와 알루미를 화합하여 초전도 물질을 제조하기 위해서는 1200℃라는 고온의 열처리가 반드시 필요하고, 초전도선의 안정화에 없어서는 안 될 구리의 1085℃라는 융점을 넘기 때문에 선재 개발이 어렵다고 알려져 왔다.
이 연구팀은 니오브와 알루미를 두께 1만분의 1밀리미터(0.1마이크로미터)라는 박막으로 하여 적층시킴으로써 750℃, 50시간의 열처리를 하여 초전도 성능을 발휘할 수 있는 기술을 개발했다. 이 니오브알루미의 초전도 선재 표면을 크롬도금하여 3줄로 묶어서 합계 1152줄을 꼰 초전도선을 쟈켓의 스테인리스 관에 봉입하여 직경 4.26센티미터의 코일을 만들었다.
코일은 이것을 135미터 사용한 것으로 무게는 7.83톤. 原硏에서는 13테슬러가 넘는 강한 자장에 견딜 수 있는 초전도 코일의 개발에 길을 열었다고 보고 있다. (NK)
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