Європа добудовує найбільший у світі термоядерний реактор

ITER, найбільший у світі термоядерний реактор, досяг важливої віхи у своєму багаторічному шляху після того, як європейський консорціум доставив на майданчик останній сектор вакуумної камери. Вакуумна камера також відома як плазмова камера. Саме в ній відбуватимуться термоядерні реакції, а сама камера водночас виконуватиме роль першого бар’єра утримання реактора.

У межах спроб відійти від викопного палива вчені працюють над відтворенням реакцій, які відбуваються в зорях, і вивільненням у процесі великої кількості безвуглецевої енергії. Цей процес називається ядерним синтезом. Його вважають перевагою над реакціями поділу ядер, оскільки він не утворює великої кількості радіоактивних відходів.

“Однак дослідження ядерного синтезу все ще перебувають на ранній стадії, і вчені працюють над створенням реакцій, які можна було б підтримувати протягом тривалого часу. ITER — найбільший у світі експериментальний термоядерний проєкт, мета якого полягає в підтриманні реакцій ядерного синтезу всередині токамака — реактора у формі тора”, — пише Interesting Engineering.

Це спільний проєкт 35 країн. Комплекс будується в Сен-Поль-ле-Дюранс на півдні Франції та досяг важливої віхи після доставки дев’ятого й останнього сектора своєї вакуумної камери, або плазмової камери.

Вакуумна камера ITER

Вакуумна камера є ключовим компонентом термоядерного реактора типу токамак. Виготовлена з нержавіючої сталі, вона забезпечує чисте середовище для термоядерних реакцій. Камера також слугує основою для розміщення надпровідних магнітів, які використовуються для контролю руху плазми. Виробництво секторів вакуумної камери було розподілене між Європою та Південною Кореєю, яка виготовила чотири з цих секторів. Європейський консорціум отримав завдання виготовити п’ять секторів, останній із яких доставили минулого тижня.

Команда Fusion for Energy збирається, щоб відзначити цей момент, коли сектор завантажують у транспортний контейнер у порту Монфальконе, Італія. Фото: Fusion for Energy

Конструкція вакуумної камери ITER передбачає дев’ять секторів, які після з’єднання матимуть внутрішній об’єм 1400 кубічних метрів. Висота кожного з цих секторів становить близько 14 м. Кожен сектор важить приблизно 440 тонн і складається з чотирьох сегментів, для складання яких потрібно понад 1600 м зварних швів. Після складання вакуумна камера матиме діаметр 19,4 м, а разом з іншими компонентами камери, такими як бланкет і дивертор, важитиме 8500 тонн.

Хто виготовив сектори ITER у Європі?

Сектори виготовив консорціум AMW, до складу якого входять Ansaldo Nucleare, Westinghouse Electric Company і Walter Tosto, а також ще 15 компаній у ланцюжку постачання.

Міжнародний експериментальний термоядерний реактор (ITER) — це наймасштабніша дослідницька програма в ядерній галузі та новітнє досягнення в розвитку термоядерної енергетики. Фото: Walter Tosto / ITER

“Сектор вакуумної камери №2 є останнім із наших ключових компонентів токамака — тепер усі котушки тороїдального поля, котушки полоїдального поля, коригувальні котушки, магніти центрального соленоїда, сектори вакуумної камери та комплекти теплового екрана перебувають на майданчику”, — заявив генеральний директор ITER П’єтро Барабаскі після отримання останнього сектора.

Виробництво п’яти секторів потребувало понад двох мільйонів годин роботи та 466 миль (750 км) зварних швів. Виробництво чотирьох сегментів кожного сектора здійснювалося на підприємствах Westinghouse у Монфальконе та Walter Tosto у К’єті, після чого їх зварювали разом. Коли сектор був готовий, його відправляли в дорогу, а потім транспортували суходолом, перш ніж він прибув на складальний майданчик ITER на півдні Франції.