Heliumin rooli ydinvoimatutkimuksessa ja -kehityksessä

Heliumtärkeässä roolissa ydinfuusion tutkimuksessa ja kehityksessä. ITER-projekti Rhône-joen suistossa Ranskassa on rakenteilla oleva kokeellinen lämpöydinfuusioreaktori. Projektissa perustetaan jäähdytyslaitos reaktorin jäähdytyksen varmistamiseksi. ”Reaktorin ympäröimiseksi tarvittavien sähkömagneettisten kenttien tuottamiseksi tarvitaan suprajohtavia magneettisia materiaaleja, ja suprajohtavien magneettisten materiaalien on toimittava erittäin matalissa lämpötiloissa, lähellä absoluuttista nollapistettä.” ITERin jäähdytyslaitoksessa heliumlaitosalue on 3 000 neliömetrin laajuinen, ja kokonaispinta-ala on 5 400 neliömetriä.

Ydinfuusiokokeissaheliumkäytetään laajalti jäähdytys- ja jäähdytystöissä.Heliumpidetään ihanteellisena kylmäaineena kryogeenisten ominaisuuksiensa ja hyvän lämmönjohtavuutensa ansiosta. ITERin jäähdytyslaitoksessaheliumkäytetään pitämään reaktori oikeassa käyttölämpötilassa, jotta se toimii oikein ja tuottaa riittävästi fuusioenergiaa.

Reaktorin normaalin toiminnan varmistamiseksi jäähdytyslaitoksessa käytetään suprajohtavia magneettisia materiaaleja tarvittavan sähkömagneettisen kentän tuottamiseen. Suprajohtavien magneettisten materiaalien on toimittava erittäin matalissa lämpötiloissa, lähellä absoluuttista nollapistettä, optimaalisten suprajohtavien ominaisuuksien saavuttamiseksi. Tärkeänä jäähdytysväliaineenaheliumvoi tarjota vaaditun matalan lämpötilan ja jäähdyttää suprajohtavan magneettisen materiaalin tehokkaasti varmistaakseen, että se saavuttaa odotetun toimintatilan.

ITERin jäähdytyslaitoksen tarpeiden täyttämiseksiheliumLaitos vie huomattavan alueen. Tämä osoittaa heliumin merkityksen ydinfuusiotutkimuksessa ja -kehityksessä sekä sen korvaamattomuuden tarvittavan kryogeenisen ympäristön ja jäähdytysvaikutuksen tarjoamisessa.

Lopuksi,heliumsillä on keskeinen rooli ydinfuusiotutkimuksessa ja -kehityksessä. Ihanteellisena jäähdytysväliaineena sitä käytetään laajalti ydinfuusiokoereaktoreiden jäähdytyksessä. ITERin jäähdytyslaitoksessa heliumin merkitys näkyy sen kyvyssä tarjota tarvittava matala lämpötila ja jäähdytysvaikutus, jotta reaktori voi toimia normaalisti ja tuottaa riittävästi fuusioenergiaa. Ydinfuusioteknologian kehittyessä heliumin sovellusmahdollisuudet tutkimuksen ja kehityksen alalla laajenevat.