Moduł sektorowy nr 7 został precyzyjnie opuszczony do szybu tokamaka ITER

Dla przypomnienia, projekt ITER jest realizowany na południu Francji, niedaleko Marsylii w Cadarache i został zainaugurowany 2005 roku. Sama komora ma mieć 840 m³, a jego waga docelowa to 23 tys. ton. Temperatura plazmy wewnątrz reaktora będzie osiągać od 150 mln °C do nawet 300 mln °C, a więc od 10-20 razy więcej, niż temperatura jądra Słońca. Całe urządzenie będzie otoczone ponad 3 tys. ton magnesów, które będą schłodzone do -269 °C.

Więcej na ten temat pisaliśmy kilka lat temu w artykule pt: ITER, tokamak, który ma wytwarzać plazmę o temperaturze 10-20 krotnie wyższej od temperatury jądra Słońca

Obecnie jeden z elementów reaktora termojądrowego, moduł sektorowy nr 7 został precyzyjnie opuszczony do szybu tokamaka i to trzy tygodnie przed planowanym terminem. Montaż tego komponentu, ważącego ponad tysiąc ton obejmował połączenie 440-tonowego sektora zbiornika próżniowego z jego osłoną termiczną oraz dwiema toroidalnymi cewkami pola magnetycznego, z których każda waży 330 ton.

Całość procesu udało się zakończyć w zaledwie 6 miesięcy i 10 dni, trzykrotnie szybciej niż montaż poprzedniego modułu nr 6, który pierwotnie zajął aż 18 miesięcy, a z uwagi na wykryte nieprawidłowości trzeba go było zdjąć.

Tym samym sektor nr 7 jest pierwszym z dziewięciu modułów, które razem utworzą gigantyczny zbiornik próżniowy ITER – toroidalną (pierścieniową) komorę, wewnątrz której nastąpi fuzja jądrowa.

Międzynarodowy projekt ITER jest największym obecnie przedsięwzięciem związanym z budową eksperymentalnego reaktora termojądrowego, sukcesywnie pokonuje kolejne przeszkody techniczne, co potwierdza przykład montażu modułu sektorowego numer 6. Jak poinformowano w oficjalnym komunikacie na stronie ITER, wykorzystanie doświadczeń zdobytych podczas wcześniejszych trudności z montażem, a także zastosowanie ulepszonych metod organizacji pracy, zoptymalizowanych procedur oraz znacznie usprawnionych narzędzi, pozwoliło aż trzykrotnie skrócić czas potrzebny na finalne ukończenie elementu konstrukcyjnego nr 7.

Zerknijcie na wszystkie dotychczasowe zdjęcia z montażu: https://www.iter.org/project/tokamak-assembly

Historia modułu sektorowego 6 dobrze ilustruje skalę wyzwań inżynieryjnych, z jakimi mierzą się specjaliści przy budowie tokamaka. Początkowo moduł został zainstalowany w kanale tokamaka w maju 2022 roku, jednak ze względu na wykryte niezgodności wymiarowe, wymagające gruntownej korekty, został on wyjęty w styczniu 2023 roku. Dzięki przeprowadzonym już naprawom komponent wkrótce zostanie ponownie umieszczony na swoim miejscu.

Poniżej film z wyjęcia modułu nr 6.

Warto podkreślić, że elementy ITER są produkowane w międzynarodowej współpracy. Na przykład produkcja sektorów zbiornika próżniowego podzielona jest między Europę, odpowiedzialną za pięć sektorów, oraz Koreę, produkującą cztery sektory. Podobnie, centralny solenoid – jeden z najważniejszych komponentów elektromagnetycznych reaktora – powstaje we współpracy pomiędzy Stanami Zjednoczonymi a Japonią. Dywertor, czyli element stykający się bezpośrednio z niezwykle gorącą plazmą, produkowany i testowany jest z kolei wspólnie przez Europę, Rosję oraz Japonię.

Skala współpracy przy tym projekcie jest ogromna – dotychczas organizacja podpisała około 140 umów dotyczących zamówień z krajowymi agencjami państw członkowskich. Następnie agencje te przekazują zadania produkcyjne różnym podmiotom przemysłowym, które realizują je zgodnie z bardzo precyzyjnie opracowanymi wymaganiami. Od początku projektu udzielono już ponad 3300 takich szczegółowych zamówień, dotyczących zarówno projektowania, jak i produkcji kluczowych komponentów ITER.

Jednym z polskich akcentów przy budowie reaktora jest udział naukowców z Politechniki Łódzkiej (od 2010 roku). Otrzymali zadanie opracowywania podsystemów oprzyrządowania i sterowania IC (Instrumentation and Control). Systemy te mają umożliwić stabilne sterowanie reaktorem, zapewnić bezpieczną eksploatację urządzenia, diagnostykę parametrów plazmy oraz realizację eksperymentów fizycznych.