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 велось 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 НИИЭФА).
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:
