Z włoskiej fabryki wyjechał ostatni z pięciu europejskich sektorów komory próżniowej dla ITER-a, największego budowanego tokamaka na świecie. Dostawa zakończy 15-letni projekt przemysłowy, którego efekty posłużą do badań nad kontrolowaniem fuzji jądrowej. Stawką jest pozyskanie nowego źródła energii: czystego, bezpiecznego i praktycznie nieograniczonego.
Fusion for Energy przekazała od dawna wyczekiwaną informację. Sektor oznaczony numerem 2 z sukcesem zmontowano w zakładzie Westinghouse Electric Italy w Monfalcone, a stamtąd wyruszył do Francji. Organizacja współpracowała w tym zakresie z konsorcjum AMW, tworzonym przez Ansaldo Nucleare, Westinghouse i Walter Tosto.
Jak stalowa komora pomieści plazmę o temperaturze 150 mln st. C?
To dobre pytanie. Komora ze stali nierdzewnej uzyska ostatecznie kształt pierścienia, a każdy z jej dziewięciu sektorów przypomina w przekroju wielką literę D. Wewnątrz ma powstawać plazma: zjonizowany gaz, w którym elektrony są oddzielone od jąder atomowych. Przy temperaturze sięgającej 150 mln stopni Celsjusza, jądra deuteru i trytu, czyli dwóch izotopów wodoru, mają łączyć się, a proces ten wieńczy uwolnienie energii. Tokamak wykorzystuje gigantyczne pola magnetyczne do utrzymywania gorącej plazmy z daleka od ścianek komory: to właśnie owo rozdzielenie rozgrzanego paliwa od otaczającej je konstrukcji pozwala na realizację istotnych dla naszej przyszłości energetycznej eksperymentów.
Szczelność całości to gwarancja utrzymania próżni, która ogranicza przedostawanie się zanieczyszczeń do wnętrza urządzenia, co jest tam wysoce niepożądane. To także bariera bezpieczeństwa: ma zatrzymywać substancje promieniotwórcze powstające lub wykorzystywane podczas eksperymentów (czystość procesu nie oznacza pełnej wolności od użycia materiałów radioaktywnych). Podwójne stalowe ściany będą chłodzone przepływającą między nimi wodą, która odprowadzi ciepło powstające podczas pracy. Konstrukcja będzie również utrzymywać elementy zamontowane wewnątrz komory, w tym osłony chroniące całość przed neutronami powstającymi w reakcjach syntezy. Wymagań do spełnienia jest zatem naprawdę sporo.
Ponad 150 kilometrów ściegów spawalniczych
No, tutaj spawacze mieli masę roboty. Tak duży zbiornik należy wykonać z ogromną precyzją. Produkcję rozpoczęto od stalowych odkuwek, które cięto, obrabiano i łączono zgodnie ze specyfiką geometrii całego projektu. Najpierw powstawały cztery duże segmenty, a po ich zestawieniu otrzymano pełen sektor gotowy do transportu.
W jednym sektorze łączna długość ściegów spawalniczych przekracza 150 km; każde połączenie poddano hiperrygorystycznym kontrolom. W jednym z bardziej imponujących przedsięwzięć Europy uczestniczyło 15 firm tworzących pełnoprawny łańcuch dostaw, a w różnych zakładach pracowało co najmniej 150 specjalistów, w tym inżynierowie, spawacze oraz pracownicy kontroli jakości. Dzięki doświadczeniom zdobytym podczas produkcji czterech poprzednich sektorów, prace nad piątym sektorem były zdecydowanie łatwiejsze.
Dostawa z szybkością kuriera
Oczywiście, jak na warunki poważnego przedsięwzięcia naukowego. Ogromnym osiągnięciem jest to, że na kilka miesięcy przed ukończeniem sektora, termin jego dostawy został przyspieszony. Wszystko dzięki szybszym postępom montażu na placu budowy ITER na południu Francji. Skrócono zatem czas pozostałych prac, zachowując jednocześnie wymagania dotyczące gotowego elementu. Niemniej jednak, nie oznacza to (niestety) przyspieszenia terminu uruchomienia całego urządzenia.
Czytaj również: Jesteśmy dwa kroki bliżej do stabilnej fuzji jądrowej. Naukowcy świętują.
Pierwszy europejski sektor dostarczono do ITER-a dwa lata wcześniej, a wysyłka ostatniego pozwala zamknąć etap zaopatrywania budowy w komponenty. Dostęp do kompletnej komory, która musi współpracować z systemami ogrzewania, magnesami oraz aparaturą kontrolną, jest coraz bliższy. Celem jest badanie plazmy oraz technologii potrzebnych przyszłym elektrowniom termojądrowym, przy czym ITER nie będzie funkcjonować jako elektrownia oddająca prąd do sieci. Jednak będzie istotnym punktem naszych starań w kierunku fuzji jądrowej, która zrewolucjonizuje energetykę na całym świecie.