Сборка «искусственного солнца» на финишной прямой: термоядерный реактор ITER получил финальный сектор вакуумной камеры

Международный термоядерный экспериментальный реактор ITER, неофициально прозванный «Искусственным Солнцем», преодолел ключевой рубеж: на строительную площадку на юге Франции прибыл заключительный, девятый сектор вакуумной камеры токамака. Теперь все ключевые крупноформатные узлы центральной установки сосредоточены в одном месте, открывая путь к финальному этапу монтажа крупнейшей в мире экспериментальной установки для изучения реакций ядерного синтеза.

Вакуумная камера представляет собой краеугольный камень архитектуры токамака. Именно в этом герметичном пространстве будет удерживаться раскаленная плазма, необходимая для исследований управляемого синтеза. Кроме того, корпус выполняет роль первичного защитного контура и служит фундаментом для интеграции прочих инженерных систем.

Установка состоит из девяти гигантских стальных модулей. После их соединения образуется тороидальная емкость диаметром порядка 19,4 метра и вместимостью около 1400 кубометров. Каждый отдельный элемент высотой около 14 метров весит примерно 440 тонн и в свою очередь скомпонован из четырех крупных фрагментов, причем на каждый сектор приходится свыше 1,6 км сварных швов.

Совокупный вес вакуумной камеры в сборе со всеми внутрикорпусными устройствами, включая дивертор и бланки, составит впечатляющие 8500 тонн. Инженерное решение проектировалось с расчетом на беспрецедентные термические, механические и электромагнитные нагрузки.

Производственные мощности распределили между Старым Светом и Южной Кореей: корейские заводы выпустили четыре сектора, а европейские — пять. Последним на строительную площадку ITER в поселке Сен-Поль-ле-Дюранс доставили европейский компонент под номером два.

За исполнение европейской квоты отвечал консорциум AMW, объединивший компании Ansaldo Nucleare, Westinghouse Electric Company и Walter Tosto, при активной кооперации еще с полутора десятками подрядчиков. Создание пяти европейских модулей потребовало свыше 2 миллионов человеко-часов, а суммарная длина выполненных сварочных швов приблизилась к 750 километрам.

Элементы изготавливали на производственных базах Westinghouse в Монфальконе и Walter Tosto в Кьети. Позднее эти фрагменты объединяли в единые сектора и отправляли во Францию.

Прибытие финального элемента знаменует не просто завершение выпуска корпусных деталей. Как подчеркнул генеральный директор организации Пьетро Барабаски, отныне в распоряжении специалистов имеются абсолютно все базовые компоненты токамака: катушки полоидального и тороидального полей, корректирующие магниты, элементы центрального соленоида, полный комплект секторов вакуумной камеры, а также экраны тепловой изоляции.

Проект ITER реализуется силами международного альянса 35 государств и призван продемонстрировать жизнеспособность технологии управляемого синтеза в масштабах, недоступных ни одной из существующих лабораторий.

В основе работы токамака лежит слияние легких атомных ядер при колоссальных температурах с выделением огромного количества энергии, причем для удержания плазменного шнура задействуются мощнейшие сверхпроводящие магниты. Стоит отметить, что ITER не позиционируется как прототип коммерческой электростанции и не рассчитан на генерацию энергии для внешних потребителей. Его главная миссия — на практике отработать физические концепции и инженерные ноу-хау, которые лягут в основу будущих термоядерных энергокомплексов.