Przewodzące zimno...

Największe instalacje i urządzenia badawcze wykorzystujące kriogenikę i nadprzewodnictwo, zwłaszcza Wielki Zderzacz Hadronów w CERN w Genewie i nadprzewodnikowy reaktor termonuklearny ITER, były tematem prezentacji podczas International Cryogenic Engineering Conference (ICEC-23) połączonej z International Cryogenic Materials Conference 2010 (19-23 lipca). Jej gospodarzem był Wydział Mechaniczno-Energetyczny Politechniki Wrocławskiej.

Tematyka konferencji obejmowała zagadnienia osiągania i wykorzystania niskich temperatur, konstrukcje urządzeń i instalacji kriogenicznych oraz materiały stosowane w nadprzewodnictwie i konstrukcjach kriogenicznych.

Otwierający konferencję referat był okazją do obejrzenia procesu powstawania kondensatu Bosego-Einsteina, czyli przejścia helu ze stanu ciekłego w stan nadciekły. Wojciech Kempiński i Zbigniew Trybuła z Zakładu Fizyki Niskich Temperatur w Odolanowie (należącego do Instytutu Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu) omówili nowe podejście do zjawisk nadprzewodnictwa i nadciekłości pozwalające traktować pary Coopera jako bozony. W tym sensie przejście od fazy normalnej do nadprzewodzącej (temperatura Tc) jest traktowane jako kondensacja Bosego-Einsteina (BEC). PGNiG w Odolanowie – jedyny producent helu w Europie – odzyskuje w procesie odazotowania gazu ziemnego znaczące ilości tego użytecznego w technice pierwiastka.

Prof. Ludwig Schultz (Institut für Metallische Werkstoffe, Drezno) przedstawił koncepcję i stan prac nad poruszającymi się po torach urządzeniami transportowymi wykorzystującymi bezstykową lewitację. Osiąga się ją wykorzystując oddziaływanie między monolitycznym wysokotemperaturowym materiałem nadprzewodzącym (HTS) i magnesem trwałym. Powstaje w ten sposób bezstykowe łożysko nadprzewodnikowe. Jego ekonomiczne walory są oczywiste.

Medyczne zastosowania kriotechniki to specjalność polska. W ocenie prof. Aleksandra Sieronia z Katowic krioterapia w temperaturze poniżej -100 ºC, aplikowana przez krótki czas (2-3 min), stymuluje fizjologiczne reakcje organizmu (działanie przeciwbólowe, antyzapalne, antyobrzękowe, nerwowo-mięśniowe), sprzyjając leczeniu farmakologicznemu i kinezyterapii. W kriokomorze w AWF można było na własnej skórze przekonać się o walorach tej metody, która nie tylko uśmierza ból, ale i (dzięki wydzielanym przez organizm w tych warunkach endorfinom) daje uczucie przyjemności i dobrego nastroju. Czy nie jest to najlepsza recepta na udaną konferencję?

Dr Philippe Lebrun z CERN (doktor h.c. PWr) mówiąc o budowie i procesie uruchomienia LHC, podkreślił skalę i unikalność rozwiązań realizowanej przez 15 lat inwestycji Europejskiej Organizacji ds. Badań Nuklearnych. Akcelerator o obwodzie 26,7 km rozpędza i doprowadza do kolizji wiązki protonów i jonów z energią teraelektronowoltów (TeV). To o rząd wyższe energie niż uzyskiwane poprzednio.

Pracownicy PWr zaprezentowali swoją współpracę z CERN przy podzespołach zderzacza hadronów LHC i reaktora termonuklearnego ITER, na potrzeby którego wykonano analizy dotyczące systemy kriogenicznego tego urządzenia. – Są to prace związane z eksploatacją tokamaka i bezpieczeństwem oraz niezawodnością jego działania, jak również z modelowaniem wymiany ciepła w cewkach nadprzewodnikowych magnesów – wyjaśnia prof. Maciej Chorowski, dziekan Wydziału Mechaniczno-Energetycznego PWr.

Maria Kisza