Europa livrează ultimele componente pentru testarea sistemului care va încălzi plasma ITER la 150 de milioane °C

Europa a livrat ultimele două componente majore pentru MITICA, prototipul la scară reală al sistemului care va testa tehnologia folosită pentru încălzirea plasmei în reactorul experimental de fuziune ITER. Componentele au ajuns la Neutral Beam Test Facility din Padova, în nordul Italiei, unde este construit un injector capabil să pregătească tehnologia necesară pentru atingerea temperaturilor de fuziune.

Pe scurt

MITICA este prototipul la scară reală al injectoarelor de particule neutre care vor fi folosite la ITER. Injectoarele ITER vor contribui la încălzirea plasmei până la aproximativ 150 de milioane °C. Fiecare injector va livra 16,5 MW prin trimiterea de particule neutralizate de mare viteză în plasmă. Fusion for Energy a livrat ultimele două componente majore: sursa de fascicul și calorimetrul. Instalarea sursei de fascicul și a liniei de fascicul este așteptată să înceapă anul viitor.

MITICA, prescurtare de la Megavolt ITER Test Injector and Concept Advancement, este construit pentru a demonstra o tehnologie esențială a viitorului reactor ITER: injectarea de particule neutre de mare energie în plasmă. Plasma trebuie încălzită la temperaturi extreme, de aproximativ 150 de milioane °C, pentru ca atomii să poată fuziona.

Tehnologia injectoarelor de particule neutre nu este complet nouă, dar dimensiunea și puterea necesare pentru ITER sunt fără precedent. Injectoarele ITER vor trebui să livreze fiecare 16,5 MW de energie, trimițând particule neutralizate de mare viteză în plasmă. Pentru a reduce riscul tehnic, Europa, Japonia, ITER Organization și Consorzio RFX au construit MITICA ca demonstrator înainte ca sistemul să fie folosit la ITER.

Fusion for Energy, agenția europeană responsabilă de contribuția UE la ITER, a preluat cea mai mare parte a componentelor pentru MITICA. Printre acestea se află sursa de fascicul, linia de fascicul, alimentările electrice și criopompele.

Prima dintre ultimele două componente livrate este sursa de fascicul. Aceasta a fost asamblată și testată de ALSYMEX la Tarbes, în Franța, apoi transportată pe șosea până la instalația de testare din Padova. După sosire, componenta a trecut testele de etanșeitate cu heliu, ceea ce confirmă că este pregătită pentru funcționare în vid.

A doua componentă livrată este calorimetrul. Acesta face parte din linia de fascicul a MITICA, împreună cu neutralizatorul și ion dump-ul, livrate în 2024. Calorimetrul a fost fabricat prin colaborarea Fusion for Energy cu consorțiul spaniol AVS-Tecnalia.

Rolul calorimetrului este să măsoare puterea fasciculului și să permită trecerea acestuia spre plasmă atunci când parametrii ceruți sunt atinși. În timpul testelor MITICA, calorimetrul va rămâne însă în poziție închisă, deoarece trebuie să preia sarcinile energetice extreme ale fasciculului. Pentru evacuarea căldurii, componenta include o rețea de conducte de apă de răcire.

Fabricarea calorimetrului a fost dificilă deoarece geometria piesei a lăsat foarte puțin spațiu pentru erori. Forma spiralată a tuburilor și numărul mare de îmbinări au cerut un proces de sudură precis și metodic. F4E spune că furnizorii au modelat și asamblat pachetele de tuburi prin tehnici specializate, iar componenta a finalizat testele finale.

Eduard Bragulat, Technical Officer la Fusion for Energy, a spus că munca în echipă dintre F4E și AVS-Tecnalia a transformat un design complex în realitate, prin producerea și integrarea tehnologiilor necesare. El a spus că furnizorii au demonstrat excelență tehnică și au acționat constant în interesul proiectului.

Mónica Iriarte, Project Manager la AVS, a spus că livrarea și testele pe amplasament ale calorimetrului marchează o etapă majoră în contract. Ea a arătat că proiectul liniei de fascicul MITICA a întărit semnificativ capacitățile AVS în proiectarea și fabricarea tehnologiilor pentru fuziune și oferă o bază pentru contribuții viitoare pe această piață.

La Neutral Beam Test Facility, echipele verifică ultimele componente sosite. După aceste inspecții, ele vor fi pregătite pentru integrarea în MITICA. Consorzio RFX urmează să înceapă pregătirile pentru instalarea sursei de fascicul și a liniei de fascicul, etapă așteptată anul viitor.

În paralel, Fusion for Energy, ITER Organization, Consorzio RFX și AVS-Tecnalia vor lucra la un calorimetru îmbunătățit, care va fi folosit mai târziu, în faza de operare la putere mare.

ITER este proiectul internațional care testează dacă fuziunea nucleară poate deveni o sursă de energie la scară industrială. MITICA nu este reactorul în sine, ci instalația de testare pentru una dintre tehnologiile care trebuie să facă reactorul posibil: încălzirea plasmei prin injectoare de particule neutre.