Строительство ИТЭР опережает график. Первая плазма запланирована на 2025 год
Во Франции продолжается строительство первого полномасштабного термоядерного реактора ИТЭР. Реактор строят усилиями 36 стран (в этом году добавился Иран). Ключевые участники проекта — Китай, Евросоюз, Индия, Япония, Россия, Корея, Швейцария и США. У проекта долгая история: первые договоренности по нему были достигнуты еще Михаилом Горбачевым в бытность его генсеком КПСС и президентом США Рональдом Рейганом.
До 2015 года строительство велись очень медленно. Постоянно срывались сроки, складывалось впечатление, что проект вот-вот просто закроют. Но после того, как проект возглавил француз Бернар Биго, работы удалось активизировать.
Что уже сделано?
В марте этого года был изготовлен первый пакет обмотки для тороидальной катушки сверхпроводящего магнита ИТЭР. Этот магнит будет удерживать внутри тороидального поля плазму с температурой около 150 млн ºC. Каждый из пакетов размером 14 на 9 метров и толщиной 1 метр весит около 110 тонн.
Тороидальный электромагнит
Идет по плану и производство радиальных пластин тороидального электромагнита. Готовы к сборке компоненты второй катушки. В прошлом году «Чепецкий механический завод» поставил сверхпроводник для катушек тороидального магнитного поля. Сверхпроводящие стренды содержат около 10 тысяч сверхпроводящих волокон толщиной в 2–6 микрон. На другом российском предприятии из этих стрендов сплели сверхпроводящие кабели, заключенные в стальную оболочку.
Когда будут готовы все элементы, инженеры соберут криостат — в случае ИТЭР это будет самая большая в мире стальная камера с емкостью в 16 000 м3 и весом в 3850 тонн. Температура криостата будет поддерживаться на уровне -269° C, что позволит обеспечить сверхпроводимость всей конструкции. В прошлом году российские партнеры изготовили детали днища криостата.
В США уже построили завод для создания отдельных элементов мощнейшего магнита в мире — центрального соленоида.
Для изготовления сверхпроводящих стрэндов для магнитов проекта необходимо огромное количество сверхпроводника Nb3Sn — целых 500 тонн. Если бы не ИТЭР, такой его объем был бы изготовлен примерно за 37 лет. После начала реализации проекта удалось в шесть раз увеличить мировое производство этого интерметаллида.
На площадку уже поставили дренажные баки для водяной системы охлаждения, баки для хранения воды с тритием и силовые токопроводы (их создали на питерском НИИЭФ).
Собранная для проведения тестов турбина (тест пройден успешно)
4 июля этого года изготовлены и турбины для криогенной системы реактора. Эти турбины будут использоваться для поддержания сверхнизкой температуры жидкого азота. Турбины установят на площадку ИТЭР осенью этого года.
На строительной площадке работают два крупнейших крана с объединенной грузоподъемностью в 1500 тонн. Их производили по секциям размером в 47 метров каждая.
Для транспортировки по морю компонентов кранов пришлось нанимать огромную баржу, а затем везти все это 104 километра по суше со скоростью в 5 км/ч. Дорогу, по которой транспортировали краны, пришлось дополнительно укреплять. Краны везли по ночам, чтобы не мешать участникам дорожного движения днем.
Идет своим чередом и сборка зданий. К примеру, вот так сейчас выглядит сборочный цех.
Блестящая облицовка здания является временной. Она необходима для поддержания микроклимата в цеху. После того, как реактор установят, облицовку снимут. На постере, кстати, изображен реактор в масштабе — 70% от реального размера (размер постера 25×50 м).
А здесь будет размещаться сам реактор.
Другой ракурс места сборки реактора
Пример секции биологической защиты. Это бетонный барьер толщиной в 3,5 метра, который защищает людей и оборудование от радиации. Диаметр арматуры — 50 мм
Что дальше?
В конце июня партнеры утвердили новый план, который предполагает первый запуск реактора в 2025 году. Плазму должны получить в декабре 2025 года. Совет ИТЭР признал, что план сложный, но технически осуществимый. Пока что строительство реактора даже немного опережает график.
Обновлённый график предлагает оптимальный технически осуществимый путь к получению первой плазмы, которое будет означать завершение ключевых этапов сборки и ввода в эксплуатацию токамака ИТЭР и объектов обеспечения. Конкретные этапы строительства на ближайшие годы выглядят так:
