ITER Termonuclear Reactor - Elementos clave

Una pequeña réplica del Sol - el reactor de fusión ITER
Después de años de lull, el trabajo finalmente ha comenzado a montar las bobinas de campo toroidal, que son componentes clave del reactor de fusión ITER. El contratista de CNIM, que construye los enormes componentes de un reactor de fusión, trabajó en construcción naval antes de cambiar a ingeniería de precisión. La fábrica se encuentra en la costa de Francia en La Seine-sur-Mer (un suburbio de Toulon), que es una ventaja adicional, porque algunas de las partes son tan voluminosas que sólo pueden ser transportadas por el mar.
En uno de los talleres, con la ayuda de un taladro gigante, los canales se perforan en los lazos en forma de acero D, cuyo tamaño es de unos 20 metros. Están hechos de acero de fuerza especial, por lo que los taladros de carburo deben ser reemplazados cada 8 minutos. Siete de estos bucles se unen entre sí para formar uno de muchos imanes que controlan el plasma a 10 millones de grados Celsius en una cámara de vacío.

Diagrama del reactor ITER: las dimensiones generales del reactor son aproximadamente 40 por 40 metros; 1 - solenoide central (inductor); 2 - bobinas de un campo magnético poloidal; 3 - una bobina de un campo magnético toroidal; 4 - cámara de vacío; 5 - criostato; 6 - divertor
Sin embargo, los bisagras primero deben ser transportados a una planta en La Spezia, Italia, donde otro contratista instalará hasta 700 metros de cable superconductor en cada uno de estos bisagras. Después de eso, serán entregados a Venecia, donde otra empresa Simic completará la asamblea de bobinas de campo toroidal terminadas. Como resultado, cada bobina será comparable en peso a un Boeing 747 completamente cargado. Tenga en cuenta que la empresa Simic también está involucrada en la fabricación de otros bucles, por lo que hacen un viaje circular a La Spezia y atrás. Inicialmente, la estrategia de gestión de ITER era que los contratistas compiten por contratos, para que diferentes partes de un solo nodo puedan fabricarse en diferentes continentes.
Sin embargo, de vuelta a las bobinas terminadas. Llegan al puerto francés, donde el cargamento de 800 toneladas se coloca en un transportador de 352 ruedas, que lentamente pero seguramente lo lleva al sitio de construcción ITER, situado a 104 kilómetros de la costa. Si todo va según el plan, las primeras bobinas serán entregadas al sitio del próximo reactor de fusión tres años más tarde. Pero todo esto es sólo parte del enorme trabajo por delante del lanzamiento de ITER.
Recordemos que, de hecho, ITER es un reactor de fusión de tokamak, que es una instalación toroidal para la retención de plasma magnético para lograr las condiciones necesarias para la fusión controlada. En una cámara de vacío, los núcleos de tritio y deuterio se fusionan para formar los núcleos de un neutron de alta energía y helio (partícula alfa). Al mismo tiempo, la retención de plasma en la tokamak no ocurre con la ayuda de las paredes de la cámara, sino con la ayuda de un campo magnético combinado (campos de corriente externa hipoloidal y toroidal).
El ambicioso proyecto es internacional – está siendo implementado con la participación de Rusia, China, Estados Unidos, países de la UE y no sólo. El reactor termonuclear, propuesto por físicos soviéticos en 1985, fue aprobado en una reunión entre los presidentes Gorbachev y Reagan. Desde entonces, el diseño y la preparación se han llevado a cabo, un proyecto técnico fue creado en 2001, y en 2005 los países participantes eligieron un sitio de construcción - un barrio de la ciudad francesa de Cadarache.
ITER es la estructura técnica más compleja de la historia de la civilización humana. La estructura principal debe ser montada de diez millones de partes, que es más que en el famoso Gran Colisionador de Hadrones. Así que no es ninguna sorpresa que tomó tanto tiempo preparar el “10 millones de piezas de rompecabezas”, como los ingenieros llaman ITER.

Iter Plaza
Cabe señalar que el progreso en la producción de bobinas de campo toroidal sigue siendo más significativo en comparación con la creación de otro componente importante - bobinas de campo poloidal. Se ha construido un edificio especial para su fabricación, pero hasta ahora está prácticamente vacío, excepto por una grúa circular colgando del techo y varios cajones. Casi nada ha cambiado desde 2012.
Lamentablemente, el plazo para el primer lanzamiento del plasma de trabajo se volvió a cambiar recientemente. El director del proyecto dice que será 2023, mientras que expertos independientes dicen que será 2025. Después de la prueba, seguirán unos cuatro años de pruebas, y luego se cargará una verdadera mezcla de tritio y deuterio en la cámara. La tarea de ITER es demostrar una reacción de fusión controlada con una capacidad de fusión de varios cientos de megavatios, así como desarrollar la tecnología para su uso en la práctica. Sólo entonces será posible hablar de la construcción de tales instalaciones en todo el mundo.
En la primera etapa, el reactor tendrá que operar en un modo pulsado, mientras que el poder de las reacciones termonucleares será de 400-500 MW, y la duración del pulso será de unos 400 s. La segunda etapa será el funcionamiento continuo del reactor y del sistema de reproducción de tritios.
Al menos los científicos son unánimes en el hecho de que el futuro de la energía es para el termopodo. Las reservas de deuterio en los océanos son prácticamente inagotables, y el contenido de litio en la corteza terrestre es doscientas veces mayor, en comparación con el uranio, el tritio se obtiene de litio y directamente en ITER. Existen otras ventajas: el riesgo biológico de radiación de los reactores de fusión es aproximadamente 1000 veces menor que los reactores de fisión; el reactor se puede colocar en cualquier lugar; no hay residuos radiactivos “pesadosos” que se puedan utilizar para crear bombas “sucias”; la imposibilidad física de “explosión” (dispersal) del reactor.

Fuente: alternativenergy.ru