Работы ведутся в рамках соглашения о проведении НИОКР между АО «ТВЭЛ» и Европейской организацией по ядерным исследованиям (CERN), отмечается на сайте Росатома.
Колоссальные размеры коллайдера, длина окружности которого 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 3,5 тыс. 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 2,5 тыс. ампер/миллиметр в квадрате 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.
До конца 2018 года ЧМЗ изготовит четыре различных варианта сверхпроводников, которые в пройдут квалификационные испытания.
Ускорительный комплекс FCC должен прийти на смену Большому адронному коллайдеру и позволит вести фундаментальные исследования в области физики элементарных частиц на новом уровне .
«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.
Авторами «ноу-хау» и патентов на ниобий-оловянные стренды являются специалисты ВНИИНМ им. 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 выпускает конструкционные материалы и комплектующие для тепловыделяющих сборок, продукцию для предприятий атомной энергетики, химической, нефтегазовой и медицинской отраслей промышленности. ЧМЗ – крупнейший в мире и единственный в России производитель изделий из циркония и его сплавов, гафния, кальция и низкотемпературных сверхпроводящих материалов.