Record per il campo magnetico costante più forte 'rotto' • Il Registro

Gli scienziati cinesi affermano di aver battuto il record per la produzione del campo magnetico stabile più forte, almeno un milione di volte più potente di quello del pianeta Terra, utilizzando un sistema superconduttore.

Il magnete ibrido è stato descritto come costituito da un inserto resistivo all'interno di bobine di materiale superconduttore. Il campo magnetico è più forte nello spazio circolare o nel foro del magnete, a forma di buco di una ciambella, e misura 45,22 tesla (T), rendendolo leggermente più forte del magnete ibrido da 45 T riportato dall'US National High Magnetic. Laboratorio sul campo (MagLab) nel 1999.

I progettisti del dispositivo, con sede presso l'Hefei Institutes of Physical Science, un istituto di ricerca dell'Accademia cinese delle scienze, hanno affermato che il progresso è dovuto ai materiali del magnete.

"Per ottenere un campo magnetico più elevato, abbiamo innovato la struttura del magnete e sviluppato nuovi materiali", ha affermato Guangli Kuang, professore e direttore accademico del Laboratorio per campi magnetici elevati presso lo Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) dell'Istituto di scienze fisiche di Hefei. ), si legge in un comunicato.

"Anche il processo di produzione dei dischi amari è stato ottimizzato", ha aggiunto. Sì, dischi amari.

I dettagli dell'esatta procedura sperimentale e dell'impostazione sono scarsi. Il laboratorio ha tuttavia pubblicato questo grafico, registrando la forza del campo magnetico del suo magnete che raggiunge oltre 45 T:

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Il direttore del MagLab, Gregory Boebinger, ha dichiarato al The Register: "L'annuncio di questo risultato fondamentale viene da ingegneri e scienziati di talento di uno dei più grandi laboratori di magneti del mondo. Abbiamo grande fiducia nel rapporto e attendiamo con impazienza una pubblicazione scientifica completa che approfondisca i molti aspetti dettagli tecnici sul magnete e la realizzazione di 45.22T."

La creazione di forti campi magnetici costanti implica anche la generazione di energia elettrica sufficiente per eccitare i magneti, ha spiegato Boebinger. Notiamo che SHMFF ha affermato di aver bisogno di 26,9 MW per il suo esperimento da record.

"Nel 1999, il MagLab è stato in grado di far avanzare il record mondiale da 36 T a 45 T, in gran parte grazie al fatto che la centrale elettrica del MagLab era molto più grande di quella precedentemente dedicata alla generazione di potenti campi magnetici", ha continuato Boebinger.

"Prima del traguardo delle 45 T, gli elettromagneti leader a livello mondiale avevano utilizzato circa 10 MW di potenza. Il MagLab utilizza più di 30 MW per aver portato il record a 45 T."

Poi ha continuato: "Dal 1999, un certo numero di laboratori magnetici in tutto il mondo, compreso il laboratorio di Hefei, ma anche due laboratori in Europa a Grenoble e Nijmegen, hanno costruito l'infrastruttura più grande che rende possibile il raggiungimento di 45 T."

Per fare un confronto, un potente magnete da frigorifero ha un’intensità di campo di circa 100 Gauss o 0,01 T, rendendo il magnete ibrido più di 4.500 volte più forte. Il campo magnetico terrestre è ancora più debole a 0,00003 T.

Esistono magneti tecnicamente in grado di raggiungere intensità di campo magnetico ancora più elevate, sebbene non siano stabili come quello prodotto dal sistema ibrido del SHMFF. I fisici del MagLab in Florida, ad esempio, hanno riferito di aver raggiunto l’enorme temperatura di 100 T nel 2012 utilizzando un magnete multi-shot, ma il campo è durato solo 15 millisecondi.

Uno scatto del magnete ibrido cinese... Credito immagine: SHMFF. clicca per ingrandire

Produrre e mantenere campi magnetici ultra elevati è difficile. I magneti super potenti spesso esplodono durante gli esperimenti perché i materiali spesso non riescono a resistere alle forze create. I fisici hanno evitato di distruggere il magnete multi-shot semplicemente colpendolo periodicamente con corrente elettrica per produrre un potente campo magnetico.

È difficile mantenere costante l’intensità del campo magnetico anche per i magneti ibridi; devono essere raffreddati utilizzando elio liquido e un flusso costante di acqua per produrre campi magnetici costanti. "Il magnete [di SHMFF] è composto da un magnete esterno superconduttore da 11,5 T all'interno del quale è annidato un magnete resistivo da 33,5 T. È questo magnete interno che consuma tutta l'energia elettrica", ci ha detto Boebinger, spiegando anche perché si chiama ibrido.