«Искусственное солнце» приближается к запуску: на ITER испытали 330-тонный магнит

На международном экспериментальном термоядерном реакторе ITER завершились испытания одного из самых крупных сверхпроводящих магнитов установки. Катушку тороидального поля весом 330 тонн охладили до 4 К (−269 °C), после чего пропустили через неё ток силой 34 кА — половину от номинального рабочего значения в 68 кА. Испытания прошли успешно: инженеры убедились, что под воздействием электромагнитных сил магнит деформируется в соответствии с расчётными моделями.

Испытаниям подвергли D-образную катушку № 17, предназначенную для создания тороидального магнитного поля внутри реактора. Проверки стартовали в августе и стали крупнейшими по силе тока с начала испытательной программы. Они помогли оценить механическую прочность конструкции и получить опыт эксплуатации оборудования перед запуском всей магнитной системы ITER.

30 октября катушку извлекли из криогенной испытательной установки и закрепили на транспортной раме. Сначала магнит отправят на временное хранение, а затем перевезут в монтажный зал ITER, где его установят в одном из секторов вакуумной камеры реактора.

Программа испытаний сверхпроводящих магнитов стартовала в мае 2026 года с катушки № 7. Её также охладили до 4 К, однако первоначальная сила испытательного тока составляла 10 кА. На том этапе специалисты оценивали электрическое сопротивление соединений и работу системы обнаружения квенча — перехода из сверхпроводящего состояния, при котором обмотка нагревается и может выйти из строя. Проверка катушки № 17 позволила значительно повысить силу тока и изучить поведение конструкции при возросшей нагрузке.

Следующей на испытания поступит запасная катушка тороидального поля № 19. Её охлаждение до 4 К планируется начать в апреле 2027 года, после чего через магнит пропустят ток силой 34 кА. Инженеры также намерены оценить температурный запас катушки: отдельные участки специально нагреют, чтобы вызвать потерю сверхпроводимости и проверить действие защитных систем. Когда испытания тороидальных магнитов завершатся, установку переоборудуют для проверки первой полоидальной катушки.

В состав магнитной системы ITER войдут 18 D-образных тороидальных катушек, шесть полоидальных магнитов и центральный соленоид. Вместе они будут создавать и контролировать мощные магнитные поля, необходимые для удержания раскалённой плазмы внутри реактора. Предварительные проверки помогают обнаружить возможные неполадки до монтажа оборудования и уменьшить риски при последующем запуске установки.

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) — международный экспериментальный термоядерный реактор, который сооружают на юге Франции при участии 35 стран, в том числе государств Евросоюза, России, США, Китая, Индии, Японии и Южной Кореи. Основная цель проекта — продемонстрировать возможность получения энергии с помощью управляемого термоядерного синтеза, при котором сливаются ядра изотопов водорода — дейтерия и трития. Подобные реакции служат источником энергии Солнца и других звёзд, поэтому ITER нередко называют «искусственным Солнцем». В реакторе топливо планируют нагревать примерно до 150 млн °C, превращая его в плазму, которую будут удерживать сильные магнитные поля. Установка не предназначена для производства электричества: она должна показать, что термоядерная мощность может в десять раз превышать мощность, затрачиваемую на нагрев плазмы, и тем самым приблизить создание термоядерных электростанций.

Источник: iXBT