Международный экспериментальный термоядерный реактор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Макет термоядерного реактора (сечение)

ITER (ИТЭР; изначально англ. International Thermonuclear Experimental Reactor; в настоящее время название связывается с латинским словом iter — путь) — проект международного экспериментального термоядерного реактора. Задача ИТЭР заключается в демонстрации возможности коммерческого использования термоядерного реактора и решении физических и технологических проблем, которые могут встретиться на этом пути.

Проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства — исследовательский центр Кадараш (фр. Cadarache) на юге Франции, в 60 км от Марселя. Подготовка строительной площадки в Кадараш на юге Франции началась в январе 2007 года. Сооружения ITER расположены на 180 га земли коммуны Сен-Поль-ле-Дюранс (Прованс-Альпы-Лазурный Берег, регион южной Франции), которая уже стала домом для французского ядерного научно-исследовательского центра СЕА (Commissariat à l'énergie atomique, Комиссариат атомной энергетики).

Стройку, стоимость которой первоначально оценивалась в 5 миллиардов евро, планировалось закончить в 2016 году, однако постепенно предполагаемая сумма расходов выросла до 19 миллиардов, и затем срок начала экспериментов сдвинулся к 2025 году[1].

Содержание

Страны-участники[править | править вики-текст]

Место расположения исследовательского центра «Кадараш»

История[править | править вики-текст]

1985—2012 годы[править | править вики-текст]

2013 год[править | править вики-текст]

2014 год[править | править вики-текст]

2015 год[править | править вики-текст]

2016 год[править | править вики-текст]

2017 год[править | править вики-текст]

Январь[править | править вики-текст]

  • 9 января, после новогодних каникул, на сайте ITER появился репортаж о визите (состоялся в октябре 2016 года) Генерального директора академика Биго в Японию, в город Кобэ, на один из заводов корпорации «Mitsubishi Heavy Industries». На этом заводе производятся корпуса тороидальных и полоидальных магнитных катушек, а также якоря центрального соленоида. Эти детали изготавливаются из специально разработаной для ITER низкоуглеродистой высоколегированной стали 316LN. Как известно, магнитное поле стремится «разорвать» витки любой электрической катушки. Для магнитных систем токамака ITER с его сильнейшими полями это усилие достигает сотен меганьютонов. Корпус катушки должен с запасом выдерживать эту нагрузку. Поэтому тороидальные катушки в сборе весят 3400 т. В то же время требования к точности изготовления столь тяжелых деталей очень высоки. Япония несет обязательство в изготовлении корпусов всех 19 катушек тороидального поля (напомним, первоначально 10 катушек должна была изготовить Европа, и 9 Япония). Первая собранная катушка тороидального поля будет отгружена Японией в 2018 году[243].
  • На сайте ITER появилась статья, посвященная деталям вакуумной камеры. Из камеры в окружающую среду выходят 44 порта. Каждый порт — это не просто «дырка в стенке», а сложный в геометрическом плане тоннель из стали 316LN, с охлаждаемыми водой двойными стенками. Порт номер 12, произведенный в России, имеет массу 20 т. Перед тем, как приваривать порт к двойной стенке вакуумной камеры, внутренняя полость порта должна пройти очень жесткое (установленное французским агентством ANB — Agreed Notified Body) испытание на герметичность. Для этого деталь была отправлена в Германию, в город Деггендорф. Там на заводе MAN Diesel and Turbo в охлаждающую полость был накачан гелий. Устройство находилось под давлением 3,78 МПа полчаса. Затем искателем гелия были исследованы все сварные швы. Утечки гелия зафиксированы не были, деталь была признана герметичной. Теперь порт отправится в Южную Корею для приварки к секции вакуумной камеры. Россия должна произвести все 18 верхних портов вакуумной камеры[244].
  • Вплотную к Сборочному цеху интенсивно строится трехэтажное Здание радиочастотного нагрева (номер здания на плане ITER — 15). Размеры здания: 50 м в длину, 43 м в ширину, 25 м в высоту. На первых двух этажах будут установлены источники питания, на третьем — две системы: ECRH (Электронно-циклотронный резонансный нагреватель) и ICRH (Ионно-циклотронный резонансный нагреватель). Первая система построена на гиротронах, вторая на тетродах. Источники питания общей мощностью 100 МВт преобразуют переменный ток напряжением 22 кВ в постоянный ток, который питает ECRH и ICRH. Через систему волноводов длиной около 100 м излучение достигнет вакуумной камеры токамака и введет в плазму до 40 МВт тепловой мощности. К весне здание будет завершено и в нём начнут монтировать оборудование. Ожидается, что к середине 2018 года в Здании будут смонтированы источники питания, а генераторы установят к 2020 году[245].
  • В Здании полоидальных катушек заканчивается квалификационное изготовление макета катушки PF-5. Эти работы начались в августе прошлого года. Макет проходит все без исключения технологические стадии, которые будут применяться к настоящей катушке. Отличие макета в том, что пряди кабеля выполнены из простой меди, а не из ниобий-титановых стрендов. Кабель хранится на большой шпуле. Он распрямляется, отмывается от консервационной смазки, зачищается в пескоструйной камере, затем гибочная машина придает ему нужную форму. Проводник обматывается несколькими слоями стеклоткани и укладывается по спирали в разделительную гребенку. Разделительная гребенка представляет собой стальную радиальную плату, в которой на обеих плоскостях профрезерованы углубления для проводника. Сверху проводник закрывается стальной крышкой. Крышка осторожно, чтобы не повредить проводник, приваривается к гребенке точечной сваркой. В крышке имеются отверстия для доступа эпоксидной смолы. Сборка помещается в вакуумную камеру и пропитывается горячей эпоксидной смолой. После затвердевания смола придает изделию жесткость, кроме того, образует со стекловолокном электрический изолятор. Таким образом образуется «двойной блин» (англ. «double pancake»). Когда необходимое число «блинов» изготовлено (например, катушка PF-1 состоит из шести, а PF-5 из девяти «блинов»), они складываются в стопку, сжимаются, помещаются в вакуумную камеру и ещё раз пропитываются эпоксидной смолой, образуя «намоточный пакет». Затем намоточный пакет поступает на участок сварки, где выступающие клеммы всех проводников свариваются, образуя единый электрический контур. Окончательная технологическая операция — холодный тест. Намоточный пакет охлаждается жидким азотом до 80К. При этом проверяется качество электрических соединений. Всего Европе предстоит изготовить катушки PF-2, PF-3, PF-4, PF-5[246].
  • 20 января начались работы по подключению ОРУ (англ. «switchyard») к французской промышленной сети. Будут задействованы четыре секции из семи — те, которые относятся к сети постоянной мощности SSEN. Оставшиеся три секции сети импульсной (переменной) мощности PPEN будут введены в работу позже, когда из Китая прибудут трансформаторы (напомним, трансформаторы уже изготовлены и сейчас проходят заводские испытания)[247].
  • В последних числах января в городе Hariza (Индия) на сухогруз были погружены шесть сегментов нижней цилиндрической части криостата[248].
  • 29 января исполнился 10-летний юбилей фактического начала работ на строительной площадке ITER. В январе 2007 года здесь рос лес. К весне удалось очистить от деревьев будущую площадку и приступить к её выравниванию. За два года, к весне 2009 года, было перемещено более 3-х миллионов м³ породы. На строительной площадке пришлось поработать и археологам. Здесь в V—VII веке был небольшой некрополь. Захоронения были осторожно извлечены и перемещены на другое место[249].
  • 30 января из Китая прибыло два Е-дома (англ. E-houses), для системы PPEN. 9 февраля они прибыли на строительную площадку. В ITER E-домом называют полностью оснащённый аппаратурой контейнер. Аппаратура E-дома, в основном, предназначена для преобразования команд системы управления CODAC (поступающих по протоколу I&C) в команды включения/выключения/коммутации сильноточной и высоковольтной нагрузки, какой являются магнитные системы токамака, Фабрика холода, Системы радиочастотного нагрева, инжектор нейтральных атомов, топливная система и многие другие системы и агрегаты ITER. Кроме того, в Е-доме смонтированы пульты управления и контроля, кабели, коммутаторы и преобразователи. Один из Е-домов уже находится на строительной площадке, вблизи ОРУ. Его функция — управление системой SSEN. Размер каждого Е-дома сопоставим с одноэтажным трехкомнатным коттеджем[250]. Ширина каждого Е-дома 8,3 м — это предельное значение, которое может пропустить автомобильная дорога из порта Этан-де-Берр. Длина и масса Е-домов варьируется. Масса самого большого Е-дома составляет 130 т, а его длина 27 м. Он пока будет хранится на трейлере, до тех пор, пока ему не зальют бетонное основание. Второй дом, длиной 24 м и массой 110 т, будет сразу поставлен на штатное место — вблизи ОРУ и трансформаторов сети PPEN[251]
  • В конце января порт Hazira (Индия) покинул сухогруз, который везет первый из четырёх озонаторов для системы охлаждения токамака. Всего озонаторов четыре, они будут смонтированы на берегу охлаждающего бассейна под градирней. Водичка в охлаждающих бассейнах электростанций — всегда настоящий рай для всякого рода живности, в том числе для бактерий и водорослей. Беда в том, что водоросли и бактерии образуют бактериальные маты на теплообменниках, фильтрах, насосах и клапанах, препятствуя нормальной работе системы охлаждения. Озон является эффективнейшим дезинфектором, но он очень быстро распадается. Поэтому три из четырёх озонаторов будут работать непрерывно. Озон будет получатся в высоковольтном коронном разряде в среде 90 % кислорода. Производительность каждого озонатора до 4 кг/час[252].

Февраль[править | править вики-текст]

  • В начале февраля первый корпус криогенного насоса, произведенного компанией Alsyom, отправился из Франции в Германию. Этот корпус, весом около 8 т, изготовлен с точностью 80 мкм. Корпус будет дооборудован германской компанией Research Instruments. На него установят тепловые экраны, угольные фильтры и другое оборудование. Всего предстоит произвести шесть таких насосов[253].
  • 6 февраля на сайте ITER появился репортаж о ходе производства вакуумной камеры. Всего тор камеры состоит из девяти секций. Каждая секция, в свою очередь, сваривается из четырёх сегментов. На фото можно увидеть, как рабочие компании Walter Tosto (консорциум AMW) собирают верхний сегмент одной из секций. После завершения строительства каждая секция будет 13 м высотой, шириной 6.5 м, и весом около 450 т[254].
  • 13 февраля на сайте ITER обновилось приложение «Iter WorkSite. Virtual Tour». Попасть в него можно по прежнему адресу[255]. Отличие в том, что, кроме октябрьских панорам, появились январские. Для этого надо в виртуальной таблице (которая загружается после запуска приложения) нажать на номер месяца. Желтыми маркерами отмечены точки на местности, откуда снимались наземные панорамы, голубыми маркерами — панорамы с высоты птичьего полета. Можно побывать внутри Сборочного цеха, осмотреть, что делается в «яме» Здания токамака, посетить Здание полоидальных катушек и Здание криостата. В Здании криостата можно «поползать» под поддоном криостата. Поддон по своей форме напоминает «перевернутую шляпу» — он состоит из «донышка», «тульи» и «полей». На панорамах можно своими глазами убедиться, что «донышко» уже практически готово. Всего на сборку и сварку поддона криостата отводится около года.
  • 20 февраля можно назвать днем магнитных систем ITER. Поступило сразу три сообщения об успехах. Во-первых, в Китае (в городе Хэфэй) подписаны документы о принятии комиссией ITER квалификационного изготовления макета катушки PF-6. Это дает «зеленый свет» фактическому изготовлению сверпроводниковой катушки PF-6. Во-вторых, объявлено о завершении квалификационного изготовления макета катушки PF-5 в Здании полоидальных катушек в самом Карадаше. И, в-третьих, в городе Сан-Диего (Калифорния, США) готовы приступить к термообработке первой секции центрального соленоида. Секция будет в течение месяца находиться в термокамере, при температуре 650 °C[256][257].
  • О ходе работ в ключевой точке строительной площадки ITER — Здании токамака — можно узнать из репортажа[258]. Уровень B1 уже полностью завершен. Уровень L1 — залиты три сектора (из девяти), для остальных секций уже установлена опалубка, ожидается заливка. Кое-где рабочие уже начали устанавливать элементы биозащиты уровня L2 — на фото, приложенном к статье, отчетливо видна пластина, возвышающаяся над остальными элементами конструкции. Всего таких пластин будет восемнадцать.
  • 27 февраля на сайте ITER появился репортаж о ходе сборки самого большого инструмента ITER. Речь идет о настоящем колоссе — стапеле для сборки сектора вакуумной камеры c двумя катушками тороидального поля. Масса такой сборки 1200 т, а точность, с которой необходимо позиционировать детали, чуть превышает 1 миллиметр. Сам стапель в высоту достигает 22 м, при собственной массе 860 т. Его изготовила корпорация Taekyung Heavy Industries (город Changwon, Южная Корея). В настоящее время стапель уже собран на 70 % — ему предстоят заводские испытания. Если все пройдет нормально, стапель будет разобран на 54 узла и отправлен морем в Карадаш. Это произойдет, ориентировочно, до конца июня[259].
  • 27 февраля корпорация Mitsubishi Heavy Industries Ltd / Mitsubishi Electric Co (Япония) выложила фото первого произведенного в Японии намоточного пакета D-образной формы для тороидальной катушки. Второй пакет «догоняет» первый на производственных линиях компании Keihin. Пакет весит 110 т. После заключения пакета в прочный стальной корпус получается тороидальная катушка массой 310 т. Всего, напомним, Япония ответственна за производство 9 намоточных пакетов, и за сборку всех 19 тороидальных магнитных катушек[260].

Март[править | править вики-текст]

  • 2 марта на сайте ITER появилась эффектная фотография «ямы» Здания токамака, сделанная широкоугольным объективом. Видно, что арматура биозащиты уровня L1 уже практически собрана. Овальные окна в будущей биозащите — это порты для инжекторов нейтральных атомов. Видно, что справа рабочие приступили к возведению уровня L2[261].
  • 6 марта появилось сообщение об изготовлении первого прототипа корпуса кассеты дивертора. Корпус весит 4 т, заготовка для него была массой 25 т, изготовление потребовало 18 месяцев. Ещё три недели потребуется для финишной обработки, затем прототип подвергнется испытаниям. В программу входит: контроль размеров, гидравлический тест (проливка внутренней полости), тест на герметичность (с помощью гелия, поданного под давлением), и наконец, функциональные испытания — стыковка прототипа c рельсом, проложенном по дну вакуумной камеры, с помощью дистанционного манипулятора. Всего дивертор состоит из 54 кассет, но будет произведено 60. Это нужно для того, чтобы иметь запас кассет для бесперебойной эксплуатации токамака[262].
  • Китай выложил фото[263] первого прототипа намоточного пакета корректирующей катушки. Корректирующие катушки токамака служат для исправления неточностей сборки основных магнитных систем — тороидальных и полоидальных катушек, центрального соленоида. «Криво» собранная магнитная система создает искривленное поле. А для токамака магнитное поле должно быть совершенно идеальным. Иначе сжатая плазма найдет себе лазейку и выплеснется на стенки бланкета. Поскольку магнитное поле корректирующих катушек невелико, то и сами эти катушки совсем не впечатляют ни массой, ни габаритами поперечного сечения. Прототип весит 4,5 т при размере 8,3 м. Прототип выполнен из простой меди, но настоящие катушки будут выполняться из ниобий-титанового сплава. Всего корректирующих катушек будет 18. В статье можно увидеть половинку корпуса нижней корректирующей катушки из стали 316LN[264].
  • В начале марта в ITER из Испании (компания Sgenia) и Франции (компания Axon) прибыли четыре катушки Роговского (CER — Continuous External Rogowski). По сути катушка Роговского представляет собой измерительный трансформатор для бесконтактного измерения силы тока в плазменном витке. CER для токамака ITER выглядит как длинный гибкий шланг из композитного материала диаметром 12 мм и длиной 40 м. Измерительные обмотки CER находятся в толще материала «шланга». CER конструктивно встроены в три из 18 тороидальных катушек (для этого в корпусе катушки предусмотрен желоб для укладки «шланга»). Кроме того, запасная тороидальная катушка тоже будет оборудована CER[265].
  • 13 марта США закрыли свои обязательства по поставке сверхпроводниковых кабелей для тороидальных магнитных катушек. Всего произведено девять кабелей общей длинной 7000 м (8 % от всей потребности). Остальные кабели произведены другими участниками ITER. Теперь они отправятся в Ла Специю (Италия) для производства намоточных пакетов, за которые ответственна Европа[266].
  • 20 марта появилась ещё одна панорама строительной площадки. Она снята из кабины подъемного крана C5, короткофокусным объективом. Основная новость этого дня — заливка плиты L1 Здания диагностики. Половина плиты Здания уже залита, вторая половина готовится к заливке. На оставшейся половине метрологи проверяют правильность раскладки стальных опорных пластин. Слева от Здания диагностики рабочие готовятся к заливке оставшихся секций плиты L1 Здания токамака (две секции уже сформированы). Справа здание Фабрики Холода «одевается» обшивкой. Над фундаментом обоих зданий питания магнитных систем (Magnet power conversion), номера 32 и 33 на плане ITER, появились первые колонны. Всего на строительной площадке трудится 1500 рабочих[267].
  • На сайте Fusion For Energy появился репортаж о ходе сборки секторов вакуумной камеры, за которые ответственна Европа. Сообщается, что впервые мелкие детали сварили вместе, чтобы получить гораздо более крупную деталь. На фото хорошо видна «анатомия» водяной рубашки сегмента камеры. Сварка ведется электронным пучком в вакууме. Детали помещают в самую большую в Европе камеру для сварки в вакууме объёмом с олимпийский бассейн[268].
  • 24 марта началась заливка Биозащиты на уровне L1. Был залит участок 7 — тот самый, где находятся большие овальные порты для инжектора нейтральных атомов. Высота стены Биозащиты в этом месте 5,4 м, было израсходовано 240 м³ специального бетона. На фото, приложенных к новости на сайте ITER, видно, как происходила заливка. Стрелы бетононасосов были размещены на специально смонтированных лесах. Раствор подавался по трубам, проложенным через подвальный уровень B1. На второй фотографии в статье можно увидеть, как рабочие раскладывают арматуру плиты L1 Здания токамака[269].
  • Сайт Fusion For Energy рассказал об отгрузке заводом SIMIC (Италия) своей крайней, 35 по счету, радиальной D-образной платы для тороидальных магнитных катушек. Таким образом, SIMIC закрыл свой контракт. Всего для изготовления своей доли радиальных плат заводу потребовалось около 4 лет, было задействовано 70 рабочих. Чтобы уложиться в график, пришлось работать в три смены, часто в выходные и праздничные дни. Эта плата отправится морем в Ла Специю, где производятся намоточные пакеты тороидальных катушек. Всего Европа должна изготовить 70 радиальных D-образных пластин. Оставшиеся радиальные платы изготавливаются компанией CNIM (Франция)[270][271].
  • 31 марта строительная площадка ITER была подключена к французской промышленной сети RTE. Соединение позволяет получать 75 МВА при напряжении 400 кВ. Трансформаторы, уже установленные вблизи ОРУ, должны понижать это напряжение до 22 кВ и 66 кВ[272]. Был подключен первый трансформатор сети SSEN. Планируется до лета подключить оставшиеся три трансформатора этой сети. Если все пойдет нормально, до конца года планируется выполнить эти же операции для всех трех трансформаторов сети PPEN. Сложность заключается в точной настройке защитной автоматики. Слишком «строгая» настройка приводит к выключению трансформатора, даже когда он работает на холостом ходу. Слишком грубая настройка может привести к выходу очень дорогостоящего агрегата из строя, при превышении максимально допустимых токов[273].

Апрель[править | править вики-текст]

  • 6 апреля на строительной площадке ITER была выполнена зрелищная операция. Две недели назад, 24 марта был залит сектор Биощита в районе портов инжектора нейтральных атомов на уровне L1 (участок 7). Теперь из стены Биощита были извлечены заглушки для будущих портов. Каждая заглушка в диаметре примерно в два человеческих роста. Бетон не набрал ещё окончательной прочности. Чтобы не повредить его, заглушки не стали разбивать на фрагменты, а вытолкнули целиком. Для этого была использована лебедка с усилием в несколько тонн[274].
  • 13 апреля на строительную площадку прибыл один из самых тяжелых конвоев. Трейлеры доставили два трансформатора сети PPEN (каждый массой 278 т) и гелиевый танк массой 150 т. Грузы, попадающую на стройку, подразделяются на три категории. Первая категория самая простая — перевозки осуществляются простыми фурами и не требует для своего осуществления особых мероприятий. Таким образом доставляется всякая «мелочевка». Вторая категория обозначается как CEL (Conventional Exceptional Loads) — «Обычные исключительные нагрузки». Конвоями этой категории перевозятся детали массой до 50 т и габаритами, не превышающими определённый предел. Например, для CEL максимальная высота загруженного трейлера не должна превышать 7,5 м. Конвой типа CEL из порта Этанг-де-Берр следует до пункта назначения в любое время суток, в сопровождении двух жандармов на мотоциклах, которые регулируют движение на перекрестках. Но если масса или размер груза превышают допуски, установленные для CEL, этому конвою объявляют категорию HEL (Highly Exceptional Loads) — «Тяжелые исключительные нагрузки». Конвой HEL — весьма дорогостоящая и масштабная операция. Она осуществляется исключительно по ночам. Для её проведения привлекаются крупные силы жандармерии. Дорога перекрывается на всем протяжении. Организуются 260 км объездных путей. Переносятся расписания железнодорожных поездов, которые в четырёх местах пересекаются со 104-километровой трассой из порта до строительной площадки. Таким образом, если масса или габариты груза находятся вблизи нижних границ HEL, есть смысл принять усилия для перевода категории конвоя в CEL. Например, при перевозке обечайки криостата детали были загружены на специально сконструированный прицеп с низким клиренсом и колесами с малым диаметром. 64 см сыграли свою роль — этот конвой был классифицирован как CEL, и без происшествий доставлен на стройку 27 февраля 2017 года. Всего запланировано около 3000 конвоев CEL и 300 конвоев HEL (30 этих конвоев уже выполнено)[275][276].
  • 18 апреля на сайте ITER появилось сразу три фоторепортажа о ходе строительства. Сравнение с фотографиями, сделанными месяц назад, показывает, что Здание диагностики выросло на целый этаж (залито половина уровня L2 этого здания). Значительный прогресс достигнут в строительстве градирни. Объявлено, что Сборочный цех передан от бригады строителей бригадам электриков и сантехников. Фабрика Холода одевается в металлическую обшивку. В Здании полоидальных катушек техники готовятся приступить к изготовлению сверхпроводящей полоидальной катушки PF-5. Металлический «скелет» Здания радиочастотных нагревателей собран на 80 %. Здание питания магнитных систем получило первую балку перекрытия[277][278][279].
  • 24 апреля на сайте ITER появился репортаж о ходе производства упорных подшипников. Подшипники, числом 18 штук, будут поддерживать криостат с токамаком внутри. Назначение подшипников — смягчать нагрузки, возникающие как от работы токамака, так и при внешнем воздействии. При работе магнитных систем токамака возникают вибрационные нагрузки. Изменение линейных размеров происходит в результате глубокого охлаждения. В качестве внешней нагрузки может послужить землетрясение. Каждый подшипник представляет собой пару из полусферической «линзы» и гнезда. Пара выполнена из высокопрочной стали. Контактные поверхности полированы и хромированы. Между поверхностями помещена «космическая» смазка на основе оксида молибдена. Масса каждого подшипника около 5 тонн. Высота 750 мм. Всего будет изготовлено 20 подшипников (2 запасных). Каждый подшипник подвергнется испытанию на специально построенном стенде, который будет имитировать предельные эксплуатационные нагрузки. Например, вертикальная составляющая будет около 2500 тонн. При этом деформация подшипника не должна быть более 2 мм. Производство 20 опорных подшипников криостата должно быть завершено к марту 2018 года. Изготовлением занята фирма FPC-Nuvia[280].
  • В Здании криостата приступили к сварке первых элементов нижнего цилиндра криостата. Внешний диаметр цилиндра около 23 метров, высота 8.6 м, толщина стенки 50 мм. В секции будет 18 прямоугольных портов. Криостат ITER будет собран из четырёх больших секций: базы (1250 тонн), нижнего цилиндра (490 тонн), верхнего цилиндра (430 тонн) и верхней крышки (665 тонн)[281].
  • 28 апреля сайт и твиттер Fusion For Energy опубликовали новость: в Здании полоидальных катушек приступили к производству сверхпроводящей катушки PF-5. Одновременно сообщается, что катушка PF-6 (ее делает корпорация ASIPP, Китай) начала изготавливаться в марте. В Китае уже намотан первый двойной блин (DP — Double Pancake). После укладки кабеля в радиальную плату сборка поступает на участок, где к кабелю приваривают штуцера для циркуляции гелия. Для этого с помощью высокотехнологичного оборудования в рубашке кабеля осторожно, чтобы не повредить пряди, высверливаются отверстия. Штуцера привариваются к этим отверстиям. Затем с помощью рентгеновской установки сварные швы проверяют на отсутствие трещин. После этого DP поступает в вакуумную камеру, где пропитывается горячей эпоксидной смолой. Всего на производство одного DP требуется 5 недель. Теперь техники в Карадаше повторят те же шаги[282].

Май[править | править вики-текст]

  • 1 мая на сайте ITER появилось сообщение о том, что первая секция центрального соленоида (CS) прошла термообработку. Температуру постепенно поднимали в течение недели. Секция десять дней находилась при температуре 570 °С и ещё четыре дня при температуре 650 °С. Затем температура так же постепенно уменьшалась. Всего весь процесс занял месяц. Во время термообработки и образуется ниобиево-оловянный сверхпроводник. Термообработку ведет компания General Atomics (город Poway, Калифорния, США)[283].
  • 11 мая в Корее состоялась церемония передачи первого стапеля SSAT (англ. vacuum vessel Sector Sub-Assembly Tool) для сборки секции вакуумной камеры с двумя тороидальными магнитными катушками. Производством стапеля занималась корпорация Taekyung Heavy Industries. Стапель уже разобран, упакован и погружен на корабль. На строительную площадку стапель прибудет ориентировочно 30 июня. В августе французская компания CNIM начнет монтаж инструмента весом более 800 тонн. На эту операцию отводится три месяца — к концу года SSAT будет готов приступить к своим функциям[284].
  • 19 мая сайт Fusion For Energy‏ (F4E) сообщил об успешном завершении производства первого намоточного пакета для тороидальной катушки. Теперь пакет будет передан корпорации SIMIC для серии тестов. После этого пакет будет заключен в стальной корпус (который производится в Корее). Затем готовая катушка морем будет переправлена в Карадаш. Всего Европа произведет десять намоточных пакетов (из них один запасной). Корея произведет девять пакетов и все корпуса для тороидальных катушек. Катушка при силе тока 68 000 A будет создавать поле с индукцией в 11.8 Тесла[285].
  • 30 мая обновилось приложение «New ITER VR Tour» на сайте ITER. Теперь здесь можно посмотреть апрельские панорамы[286].

Июнь[править | править вики-текст]

  • 5 июня на сайте ITER появилась статья, посвященная системе производства трития. Трития в свободном виде на Земле очень мало. Получить его в настоящее время можно на реакторах деления, облучая нейтронами изотоп лития . Токамак тоже производит нейтроны, поэтому теоретически мог бы получать для себя топливо по этой реакции. Однако тут есть трудности: литий химически активен. Поэтому на ITER будут облучать какое либо соединение лития. Ученые и проектировщики так и не смогли остановиться на какой-то определённой технологии. Поэтому в Здании трития будет установлено целых шесть систем. Каждая система включает модифицированные кассеты бланкета TBM (Test Blanket Module), набор трубопроводов, экстракционных насосов, молекулярных сит. Эти системы поставляются разными странами. Системы HCLL (Helium Cooled Lithium-Lead) и HCPB (Helium Cooled Pebble Bed) разрабатывает Европа, систему WCCB (Water Cooled Ceramic Breeder) — Великобритания, HCCR (Helium Cooled Ceramic Reflector) — Корея, HCCB (Helium Cooled Ceramic Breeder) — Китай, (Lithium-Lead Ceramic Breeder) — Индия. Из названия систем понятно, что кассеты TBM содержат либо смесь лития и свинца, либо использует литиевую керамику. Кассеты этих систем омываются либо гелием, либо водой. Получившийся в результате ядерной реакции тритий уносится теплоносителем по трубопроводам в Здание трития, где будут проводиться эксперименты по его извлечению.[287]
  • 7 июня сайт F4E сообщил о завершении производства первого внутреннего (примыкающего к центральному соленоиду) сектора для вакуумной камеры. Напомним, каждая секция вакуумной камеры (этих секций девять) состоит из четырёх секторов. Внутренний сектор состоит из двух пластин. Длина каждой пластины около 6 метров, ширина около полутора метров, толщина 60 мм, при этом допуски не превышают 0.4 мм. Внутри пластина полая — в полости будет циркулировать теплоноситель (деминерализованная вода). Производством пластин занималась фирма Equipos Nucleares S.A.[288]
  • 19 июня на строительной площадке ITER, в полном соответствии с графиком, начался очередной этап проекта ITER — сборка Фабрики холода. Этап стартовал со зрелищной операции: хранившиеся на логистической площадке гелиевые фабрики были извлечены из упаковочной тары, погружены на трейлеры и перевезены на несколько сотен метров, к месту своего монтажа в Здании холода.[289]
  • 19 июня сайт ITER опубликовал две фотографии строящегося барьера биозащиты Здания токамака. Фотографии выполнены с одной точки с разницей в десять дней. На снимках можно разглядеть, что уровень биозащиты L2 практически отлит — остался небольшой сектор. После снятия опалубки можно увидеть уровень L1 с овальными окнами, и уровень L2 с квадратными окнами 4 х 4 метра. Уровень L3 (его высота 8 метров) будет сплошным, без окон. На переднем плане видно, что рабочие раскладывают на плите B1 Здания токамака металлические пластины, готовя плиту к заливке. Следующий этап строительства — отливка выступов «короны» на уровне B2. Для того, чтобы защитить рабочих, работающих в яме, на уровне L1 будет собран предохранительный барьер. Этот «зонтик» закроет яму токамака от взгляда снаружи. Поэтому фото в статье — практически последний взгляд сверху на недра Здания токамака.[290]
  • 23 июня сайт F4E рассказал о ходе работ по монтажу Фабрики холода. Здание Фабрики практически готово, идут финишные отделочные работы. Монтаж начался с размещения в Здании холода трех гелиевых фабрик. В скором времени рядом с Фабрикой будут установлены шесть гелиевых газгольдеров и одна емкость для хранения жидкого азота. Три газгольдера и азотная емкость уже находятся на строительной площадке. Остальные газгольдеры изготовлены и сейчас находятся в пути. Железобетонные основания под эти емкости готовят к отливке. Каждый из газгольдеров в высоту размером 25 м, будет хранить примерно 800 кг газообразного гелия. Азотный резервуар весит 115 тонн, и будет хранить 340 тонн жидкого азота.[291]
  • 26 июня на строительную площадку прибыли первые узлы самого большого инструмента ITER — стапеля для сборки секции вакуумной камеры с двумя тороидальными катушками. Все комплектующие стапеля будут прибывать в течение двух месяцев. Прибывшие узлы пока хранятся в Здании очистки. Сборка стапеля начнется в сентябре. На сборку этого инструмента понадобится три месяца.[292]

Июль[править | править вики-текст]

  • 4 июля начались испытания кранов Сборочного цеха.[293]
  • 10 июля на сайте ITER появилась статья с серией фотографий, посвященная ходу сборки криостата. Напомним, криостат состоит из четырех фрагментов (поддон, нижний цилиндр, верхний цилиндр и крышка). Поддон криостата будет закончен уже к концу этого месяца. Рядом с поддоном организована еще одна рабочая площадка. Здесь будет собираться нижний цилиндр. На фото можно увидеть, что три сегмента (из шести) этого фрагмента уже находятся на сборочном стапеле. [294]
  • 17 июля сайт ITER опубликовал серию репортажей со строительной площадки. Всего задействовано 1900 рабочих. На ключевых точках они трудятся в две смены. Уровень L2 барьера биозащиты практически завершен, рабочие начали монтаж арматуры уровня L3, и одновременно L4. На дне "ямы" Здания токамака рабочие готовятся формировать выступы "короны", на которых будет покоиться поддон криостата. Для этого на уровне B1 смонтирован небольшой козловой кран грузоподъемностью 12 тонн, который будет ходить по рельсовому кольцу, опоясывающему "яму" изнутри. [295] Два сектора плиты B1 Здания токамака уже залиты, остались два сектора. Здания диагностики и трития растут каждый в своем темпе. Возле Фабрики холода залиты основания для гелиевых газгольдеров и азотного танка. Активно строятся два Здания питания магнитных систем.[296] Опубликован первый снимок внутреннего интерьера Здания радиочастотных нагревателей.[297] В Сборочном цехе начали наводить чистоту (к моменту начала сборки токамака это будет сверхчистое помещение). Уже в августе в Цехе начнется монтаж первого стапеля SSAT. Анкерные болты под стапель уже готовы.[298]

Август[править | править вики-текст]

  • 3 августа сайт F4E опубликовал отчет о ходе работ в "яме" Здания токамака. Рабочие начали сооружать защитный стальной "зонтик" на уровне L1. На фото видна первая траверса этого зонтика. Зонтик нужен для того, чтобы защитить людей, работающих на уровне B2, от случайных падений инструментов или расходных материалов сверху, где на уровне L3 будет продолжаться возведение барьера биозащиты. Зонтик ориентировочно будет собран к середине августа. На уровне B2 начнется сооружение "короны" — так на стройплощадке называют выступы из особо плотного железобетона, которые будут поддерживать 23 000 тонную конструкцию — криостат с токамаком внутри. Работы по сооружению короны продлятся около года. [299]
  • 8 августа сайт F4E рассказал об первом предварительном квалификационном испытании прототипов вертикальных элементов дивертора. Прототипы изготовлены в масштабе 1/19 предприятиями ATMOSTAT-ALCEN (Франция), CNIM (Франция) и Research Instruments (Германия). Испытания происходили в России, в НИИ электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова. Прототипы в течении 5000 циклов подвергались тепловому потоку 10 МВт·м-2, плюс 1000 циклов при 20 МВт·м-2. Вместе с уже утвержденным подрядчиком Ansaldo Nucleare все партнеры теперь перейдут на второй этап предварительной квалификационной программы. На этом этапе предусмотрено производство и тестирование полномасштабных прототипов. [300]
  • 29 августа сайт F4E выложил фоторепортаж о прибытии на строительную площадку ITER первого изготовленного криогенного насоса. Криогенный насос массой около 8 тонн, размерами 3.4 х 1.8 м, стоимостью 3·106 €, изготавливался четыре года. Всего таких насосов будет изготовлено восемь. Шесть насосов будут откачивать примеси из вакуумной камеры, а два — из полости криостата. Ожидается, что все криогенные насосы будут поставлены к 2022 году. [301]

Сентябрь[править | править вики-текст]

  • 4 сентября сайт ITER рассказал о ходе сборки первого уровня нижнего цилиндра криостата. В настоящий момент все шесть сегментов первого уровня закреплены в стапеле, с помощью ручных винтовых домкратов стыки выравниваются с точностью до одного миллиметра. Когда лазерная метрология даст добро, рабочие приступят к сварке стыков. Каждый стык длиной пять метров. Затем, когда первый уровень будет готов, к нему добавится еще шесть сегментов второго уровня. Пока эти сегменты хранятся в центре (можно увидеть на снимке). Готовый цилиндр будет помещен в герметичную тару и выставлен "на улицу" — на специально отведенную площадку рядом со Зданием криостата. Верхний цилиндр будет собираться по той же схеме, что и нижний. [302]
  • 4 сентября корпорация Mitsubishi Heavy Industries (город Futami, Япония) отчиталась об изготовлении первого сегмента корпуса тороидальной D-образной катушки. Каждый корпус состоит из четырех сегментов, обозначаемые «BP», «AP» (внутренние сегменты) и «BU», «AU» (внешние). Изготовленный сегмент «AU» весит 71 тонну и изготовлен с допусками меньше 1 мм. Корпус катушки будет работать в условиях глубокого вакуума и холода, при этом растягивающие усилия будут достигать 60 Мн. Для корпуса применена высокопрочная аустенитная нержавеющая сталь 316LN. Особо нагруженные узлы корпуса изготовлены из специально разработанной стали JJ1. Максимальный предел текучести этой стали 1000 МПа, ударная вязкость разрушения 180 МДж·м-2 (при температуре всего 4 K). Пришлось предпринять огромное количество усилий для изготовления подобной конструкции. Например, при сварке тонкостенных конструкций (а корпус тороидальной катушки как раз относится к этому типу) происходит значительное коробление — корпус катушки "ведёт". Инженеры Mitsubishi с блеском решили эту проблему. Наблюдатели с удовольствием сообщили, что строгие допуски ± 0,3 мм выполнялись по всему сварному шву длиной 14 метров. Изготовленный сегмент был отправлен в Корею, где он будет оснащен своей «второй половиной». [303]
  • В начале сентября Китай отчитался об отгрузке первого фидера системы питания магнитов. Фидер — внушительная деталь, длиной 10 метров и массой 6.6 тонн, по внешнему виду представляет себя изогнутую под прямым углом толстую трубу. Назначение фидера — подводить к сверхпроводящим магнитам ток, питать их охладителем (жидким гелием) и предоставлять линии диагностики и управления. Фидер представляет собой сложное сооружение со своим вакуумом, своими тепловыми экранами, сверхпроводящими линиями и т.д. Поставляемый фидер будет питать полоидальную катушку PF-4. Всего должен быть изготовлен 31 фидер. [304]
  • 8 сентября в Сборочном цеху начались работы по монтажу стапеля SSAT (sector sub-assembly tool). Монтаж начался с установки опорных плит. На фото эти плиты выкрашены в кирпично-красный цвет. На плиты будет опираться рельс. По этому рельсу будут двигаться «крылья» стапеля. [305]
  • 11 сентября сайт ITER опубликовал два репортажа. Первый рассказывает о занявшем весь август монтаже «зонтика» — легкой металлической крышки. Крышка будет защищать рабочих, работающих на уровне B2. Кроме того, поверхность крышки будет использована как площадка для хранения строительных материалов при работе над верхними уровнями биозащиты. [306] Второй репортаж содержит несколько снимков с воздуха, позволяющих рассмотреть строительную площадку целиком, с разных ракурсов. Визуально наибольший прогресс за лето достигнут в центре площадки. Здесь уже построено Здание холода. Возводятся два здания Питания магнитных систем. Одно уже получило кровлю, второе "догоняет" первое. В этих зданиях будет располагаться сорок четыре трансформатора с выпрямителями для питания сверхпроводящих магнитов токамака. Всего на строительной площадке в две смены трудятся 2000 рабочих. Если прибавить к ним научный, технический и административный персонал, получится 3500 человек. Все эти люди живут в деревне рядом со строительной площадкой, превышая численностью число постоянных жителей деревни более чем в четыре раза. [307]
  • 18 сентября. Техники в здании Полоидальных катушек уже перенесли первый "двойной блин" катушки PF-5 на промежуточный рабочий стол.[308] Здесь необходимо выполнить ряд операций по оснащению блина дополнительными слоями стеклоткани. Следующая операция — вакуумная пропитка стеклоткани блина горячей эпоксидной смолой. Пропитка будет осуществляться на следующем рабочем месте, где установлена вакуумная камера. На предыдущем рабочем месте немедленно начал формироваться следующий "блин". Макет полоидальной катушки тем временем тоже движется вдоль технологической линии. Для него (и последующих катушек PF-5 и PF-2) сейчас как раз собирается оснастка вблизи Здания. Она ярко-красного цвета, ее можно увидеть на фото, приложенном к статье. [309]

Конструкция[править | править вики-текст]

Наиболее важная часть ITER — сам токамак и все служебные помещения — расположены на площадке с размерами 1,0×0,4 км[310]. Предполагается, что строительство продлится до 2017 года[311]. Основная работа на этом этапе выполняется под руководством французского агентства ITER, а в сущности CEA.

В целом токамак ITER будет представлять собой 60-метровое сооружение массой 23 000 т[312][313].

Токамак[править | править вики-текст]

Термин «токамак» — русскоязычный. Изначально И. Н. Головин предложил аббревиатуру «токамаг» — «тороидальная камера с магнитами», однако Н. А. Явлинский подметил, что глухая согласная на конце слова будет звучать более выразительно и предложил аббревиатуру «токамак» — «тороидальная камера с магнитными катушками».

Магнитная система[править | править вики-текст]

Магнитная система токамака состоит из 48 элементов: 18 катушек тороидального поля, 6 катушек полоидального поля, центрального соленоида, состоящего из 6 секций, и, наконец, 18 корректирующих катушек.

Индукция поля, создаваемого магнитной системой, достигает 13 Тл. Это чрезвычайно высокое значение. Для сравнения: это поле превосходит магнитное поле Земли в 200 000 раз. Для снижения потерь на электрическое сопротивление в катушках тороидального поля и центрального соленоида используется проводник из сплава ниобия и олова (Nb3Sn). Для катушек полоидального поля и корректирующих катушек используется ниобий-титановый (NbTi) сплав. При температуре кипения жидкого гелия (примерно 4К, или −269 °С) эти сплавы находятся в сверхпроводящем состоянии.

Катушки тороидального поля (toroidal field — TF)[314] расположены снаружи вакуумной камеры токамака, и внутри оболочки криостата. Они состоят из 18 идентичных элементов (D-образных катушек), расположенных вертикально вокруг торообразной вакуумной камеры. Они создают магнитное поле вокруг плазменного тора напряжённостью 11,8 Тл и запасают энергию 41 гигаджоулей. Каждая катушка весит около 300 т, имеет высоту 15 м и ширину 9 м. Общий вес катушек тороидального поля 6540 т. Катушки намотаны из сверхпроводящего кабеля, который состоит из прядей (стрендов), заключённых в оболочку из того же сплава. Кроме прядей внутри кабеля проходят каналы для циркуляции охладителя — жидкого гелия. Общая длина прядей, используемых для катушек TF, составляет более 80 тысяч м. Всего будет произведено 19 катушек (одна запасная). Из них 10 штук произведёт Европа, и 9 штук — Япония[315].

Катушки полоидального поля (poloidal field — PF)[316] расположены поверх катушек TF. Находятся внутри оболочки криостата. Состоят из 6 катушек, расположенных горизонтально. Назначение этого поля — отдалить плазменный шнур от стенок камеры и сжать его (адиабатический нагрев). Благодаря своим размерам четыре из шести катушек PF (2, 3, 4, и 5) будут наматываться на территории ITER, в специально построенном для этого Здании полоидальных катушек. О масштабе этих изделий говорит такой факт: две самые большие катушки PF-3 и PF-4 имеют внешний диаметр 24 м, а масса каждой 400 т[317]. Меньшие катушки (обозначения в спецификации ITER PF-1 и PF-6) будут производится в России и Китае соответственно, и доставлены отдельно. Катушка PF-1 будет намотана в России, в Санкт-Петербурге, на Средне-Невском судостроительном заводе. Начало намотки катушки планируется на лето 2015 года[318]. Производство катушки PF-6 поручено Китаю.

Центральный соленоид (central solenoid — CS) расположен в «дырке от бублика» — вдоль оси вакуумной камеры. По сути, он представляет собой трансформатор, возбуждающий индуктивный ток в плазме. Благодаря форме камеры плазменный шнур образует кольцо. Таким образом, плазменное кольцо является вторичной обмоткой трансформатора, замкнутой в короткий виток. Ни один трансформатор не может работать на постоянном токе, поэтому напряжение в первичной обмотке будет расти от нуля до своего максимального значения. Ток, проходя по плазме, создает дополнительное магнитное поле, стремящееся ещё больше сжать виток (адиабатический нагрев) и одновременно нагревая его за счёт омического сопротивления. Соленоид состоит из шести катушек, намотанных из специального кабеля из ниобий-оловянного сплава (Nb3Sn). Этот кабель рассчитан на ток до 46 кА. Кабель проектировался, чтобы выдержать без деформации значительный вес вышележащих слоёв. Каждая катушка похожа на стопку блинов. Стекло-полиамидная изоляция, пропитанная эпоксидной смолой, способна выдержать напряжение до 29 кВ. Длина кабеля, укладываемого в каждую катушку, составляет 910 м. За 20 лет службы токамака центральный соленоид совершит примерно 60 000 импульсов.

Корректирующие катушки расположены внутри вакуумной камеры, между стенкой камеры и бланкетом. Они служат для «сглаживания» пограничных локализованных мод (Edge Localized Modes — ELMs), способных вызвать «выпучивание» плазменного шнура. Такое «выпучивание» опасно множеством негативных последствий. Во-первых, плазма, касаясь стенок камеры, теряет энергию и охлаждается. Во-вторых, происходит испарение, а следовательно, повышенный износ материала «горячей стенки». В-третьих, испарившийся материал (в основном бериллий) загрязняет внутреннее пространство вакуумной камеры мельчайшей пылью. Эта пыль, попав в плазму, заставляет её дополнительно светиться, что ещё больше охлаждает шнур и вызывает ещё больший износ горячей стенки.

Характеристики основных магнитов[319]
Материал проводника Длина проводника, тыс. м Масса, т Номинальный ток, кА Магнитное поле, Т Накопленная энергия, ГДж Стоимость (прогноз на 2011 год), млн €
Полоидальные катушки (PF) NbTi 65 2163 52 6 4 122
Тороидальные катушки (TF) Nb3Sn 88 6540 68 11.8 41 323
Центральный соленоид (CS) Nb3Sn 42 974 46 13 6.4 135

Вакуумная камера[править | править вики-текст]

По форме вакуумная камера представляет собой тор («бублик»). На сайте ITER её называют doughnut — «пончик». Вакуумная камера выполнена из нержавеющей стали. Её размеры: чуть больше 19 м в «большом диаметре», 11 м в высоту, и 6 м «малый диаметр» (диаметр «дырки от бублика»). Объём рабочей полости — 1400 м³. Масса этого компонента токамака — свыше 5000 т.

Стенки вакуумной камеры двойные. Между стенками расположена полость для циркуляции теплоносителя (дистиллированная вода). Внутренняя стенка защищена от теплового и нейтронного излучения бланкетом.

Для улавливания продуктов реакции в нижней части камеры установлен дивертор. Для демонтажа и монтажа элементов дивертора и бланкета, а также для диагностики и ремонта внутреннего оборудования разрабатывается дистанционный манипулятор.

Доступ к элементам бланкета, дивертора и другим системам, находящимся в «горячей полости», обеспечивают 44 окна (порта) в стенках вакуумной камеры: 18 верхних, 17 экваториальных и 9 нижних.

Бланкет[править | править вики-текст]

Бланкет — весьма напряжённая в тепловом и радиационном плане система токамака (наряду с дивертором). Назначение бланкета — улавливать высокоэнергичные нейтроны, образующиеся при термоядерной реакции. В бланкете нейтроны замедляются, выделяя тепло, которое отводится системой охлаждения. «Горячая стенка» бланкета, за счет охлаждения водой, не будет нагреваться выше 240 °С.

Для удобства технического обслуживания бланкет разделён на 440 элементов. Его общая площадь около 700 м². Каждый элемент представляет собой кассету, со съёмной передней стенкой из бериллия (толщиной от 8 до 10 мм) и медным корпусом, упрочненном нержавеющей сталью. Размеры каждой кассеты: 1×1,5 м. Её масса — до 4,6 т.

Общее количество бериллия, необходимое для изготовления бланкета, составляет около 12 т. Сам по себе металлический бериллий малотоксичен, но бериллиевая пыль при вдыхании способна вызвать ярко выраженную аллергическую реакцию. Длительное вдыхание бериллиевой пыли в малой концентрации способно вызвать тяжелое заболевание — бериллиоз. Кроме того, бериллиевая пыль обладает канцерогенным действием. При работе токамака ожидается постепенное испарение «горячей стенки» и, соответственно, образование мельчайшей бериллиевой пыли (которая должна улавливаться дивертором). На ITER, для предохранения контакта персонала с бериллиевой пылью, разрабатываются очень строгие меры безопасности[320].

Три кассеты бланкета модифицированы. Эти кассеты называют Test Blanket Modules (TBM). TBM содержат изотоп лития . При столкновении нейтронов с литием происходит реакция

Один из продуктов этой реакции — тритий. Таким образом, токамак ITER будет участвовать в эксперименте по «размножению» трития, хотя сам производить себе топливо не будет.

В результате этой реакции есть надежда получить тритий в количестве, бо́льшем, чем было израсходовано в реакции слияния. Этот эксперимент актуален для токамака следующего поколения DEMO. Этот токамак уже сам будет производить себе топливо.

Дивертор[править | править вики-текст]

Дивертор служит для извлечения из плазмы загрязнений, попадающих туда с «горячей стенки» бланкета. Применять диверторы на стеллараторах и токамаках начали в 1951 году по предложению Лаймана Спитцера. По форме магнитного поля диверторы относятся к одному из трех типов: полоидальному, тороидальному и бандл-типу. Принцип действия всех типов диверторов одинаков. В токамаке ITER используется дивертор полоидального типа.

На «горячей стенке» всегда присутствуют загрязнения, которые прилипают к ней в результате адсорбции. При нагреве эти загрязнения испаряются и попадают в плазму. Там они ионизируются и начинают интенсивно излучать. Возникают дополнительные радиационные потери (эти потери пропорциональны второй степени эффективного заряда плазмы). Тем самым плазменный шнур охлаждается, а горячая стенка перегревается.

Дивертор непрерывно «обдирает» с плазменного шнура внешний слой (где концентрация примесей наиболее высока). Для этого, с помощью небольшого магнитного поля, внешние слои шнура направляются на интенсивно охлаждаемую водой мишень. Здесь плазма охлаждается, нейтрализуется, превращается в газ, а затем откачивается из камеры. Таким образом, примеси не проникают в сердцевину шнура.

Кроме того, в токамаке ITER дивертор служит для осаждения и удержания бериллиевой пыли, образующейся при испарении «горячей стенки» бланкета. Поэтому его на сайте ITER ещё шутливо называют «ashtray» (пепельницей). Если не удалять пыль из зоны горения, она попадёт в плазменный шнур, разогреется, и тоже начнёт излучать. Это вызовет в свою очередь, перегрев горячей стенки, её повышенный износ (испарение и радиационное распыление) и образование новых порций пыли. Дивертор ITER состоит из трех мишеней с щелями между ними. Металлическая пыль скатывается с пологих поверхностей мишеней и попадает в щели. Оттуда ей очень трудно вновь попасть в плазменный шнур.

Дивертор выполнен из 54 кассет[321], общим весом 700 т. Размер каждой кассеты 3,4 м х 2,3 м х 0,6 м. Корпус кассеты — высокопрочная нержавеющая сталь. По мере износа кассеты будут демонтироваться, и на их место устанавливаться другие. Мишени преобразуют кинетическую энергию частиц плазмы в тепло, поэтому нагреваются до 3000 °С и требуют интенсивного охлаждения водой.

Мало какой материал способен длительно (срок службы токамака 20 лет) выдерживать такой нагрев. На начальных стадиях проектирования токамака планировалось выполнить мишени из углеродного композита, армированного углеродным волокном (carbon fibre-reinforced carbon composite — CFC), однако теперь рассматривается вопрос изготовления этих деталей из вольфрама.

Система охлаждения дивертора будет работать в околокипящем режиме. Суть этого режима такова: теплоноситель (дистиллированная вода) начинает закипать, но ещё не кипит. Микроскопические пузырьки пара способствуют интенсивной конвекции, поэтому этот режим позволяет отводить от нагретых деталей наибольшее количество тепла. Однако есть и опасность — если теплоноситель всё-таки закипит, пузырьки пара увеличатся в размерах, резко снизив теплоотвод. Для контроля за состоянием теплоносителя на ITER установлены акустические датчики. По шуму, который создают пузырьки в трубопроводах, будет оцениваться режим, в котором находится теплоноситель. Теплоноситель, охлаждающий дивертор, будет находиться под давлением 4 МПа и иметь температуру на входе 70°, а на выходе 120°[322].

Система нагрева плазмы[править | править вики-текст]

Для того, чтобы ядра трития вступили в реакцию слияния с ядрами дейтерия, они должны преодолеть взаимное электростатическое отталкивание — кулоновский барьер. В термоядерном реакторе ITER для этого тритий нагревается до очень высоких температур ~1,5·108 К, что приблизительно в десять раз больше, чем в ядре Солнца (~1,6·107 К). При такой высокой температуре кинетическая энергия ядер становится достаточной, чтобы кулоновский барьер был преодолён и термоядерная реакция «зажглась». После зажигания термоядерной реакции предполагается, что можно будет выключить внешние нагреватели плазмы или снизить их мощность. Ожидается, что термоядерная реакция станет самоподдерживающейся.

Для разогрева плазмы токамак ITER использует три системы: два высокочастотных нагревателя (ECRH и ICRH) и инжектор нейтральных атомов.

Электронно-циклотронный резонансный нагреватель ECRH[править | править вики-текст]

Система ECRH (Electron Cyclotron Resonance Heating) разогревает электроны плазменного шнура. ECRH выполняет роль «стартера» плазмы — она разогревает нейтральный газ, заполняющий вакуумную камеру в начале выстрела. В качестве источников энергии применены гиротроны, с мощностью 1МВт, рабочей частотой 170 ГГц и длительностью импульса более 500 с. Всего гиротронов 24. Они расположены в Здании радиочастотного нагрева и передают свою энергию по волноводам, длина которых составляет 160 м. Производством гиротронов заняты Япония, Россия, Европа и Индия. В конце февраля 2015 года Япония продемонстрировала первый произведённый гиротрон. Все гиротроны будут поставлены в ITER в начале 2018 года[323]. Для ввода энергии в вакуумную камеру служат окна из поликристаллического искусственного алмаза. Диаметр каждого алмазного диска 80 мм, а толщина 1,1 мм. Алмаз выбран потому, что прозрачен для СВЧ излучения, прочен, радиационно стоек и обладает теплопроводностью в пять раз выше, чем у меди. Последнее обстоятельство немаловажно: через окно будет проходить мощность до 500 МВт/м². Производством этих кристаллов занята лаборатория в г. Фрайбурге (Германия). Всего для ITER будет поставлено 60 алмазных окон[324].

Ионно-циклотронный резонансный нагреватель ICRH[править | править вики-текст]

Система ICRH (Ion Cyclotron Resonance Heating) разогревает ионы плазмы. Принцип этого нагрева такой же, как и бытовой СВЧ-печи. Частицы плазмы под воздействием электромагнитного поля высокой интенсивности с частотой от 40 до 55 МГц начинают колебаться, получая дополнительную кинетическую энергию от поля. При столкновениях ионы передают энергию другим частицам плазмы. Система состоит из мощного радиочастотного генератора на тетродах (будет установлен в Здании радиочастотного нагрева плазмы), системы волноводов для передачи энергии и излучающих антенн[325], расположенных внутри вакуумной камеры.

Инжектор нейтральных атомов[править | править вики-текст]

Инжектор «выстреливает» в плазменный шнур мощный пучок из атомов дейтерия, разогнанных до энергии 1 МэВ. Эти атомы, сталкиваясь с частицами плазмы, передают им свою кинетическую энергию и тем самым нагревают плазму. Поскольку разогнать в электрическом поле нейтральный атом невозможно, его нужно сперва ионизировать. Затем ион (по сути, ядро дейтерия) разгоняется в циклотроне до необходимой энергии. Теперь быстродвижущийся ион следует снова превратить в нейтральный атом. Если этого не сделать, ион будет отклонён магнитным полем токамака. Поэтому к разогнанному иону следует присоединить электрон. Для деионизации ион проходит через ячейки, наполненные газом. Здесь ион, захватывая электрон у молекул газа, рекомбинирует. Не успевшие рекомбинировать ядра дейтерия отклоняются магнитным полем на специальную мишень, где тормозятся, рекомбинируют и могут быть использованы вновь.

Требования к мощности «фабрики атомов» ITER настолько велики, что на этой машине впервые пришлось применить систему, которой не было на предшествующих токамаках. Это система отрицательных ионов. На таких высоких скоростях положительный ион просто не успевает превратиться в нейтральный атом в газовых ячейках. Поэтому используются отрицательные ионы, которые захватывают электроны в специальном радиочастотном разряде в среде плазмы дейтерия, экстрагируются и разгоняются высоким положительным потенциалом (1 МВ по отношению к источнику ионов), затем нейтрализуются в газовой ячейке. Оставшиеся заряженными ионы отклоняются электростатическим полем в специальную охлаждаемую водой мишень. При потреблении примерно 55 МВт электроэнергии, каждый из двух планируемых на ITER инжекторов нейтральных атомов способен вводить в плазму до 16 МВт тепловой энергии.

Криостат[править | править вики-текст]

Криостат[326][327] — самый большой компонент токамака. Это оболочка объёмом 16000 м³ из нержавеющей стали, 29,3 м в высоту, 28,6 м в диаметре, массой 3850 т[328]. Внутри криостата будут располагаться остальные элементы машины. Криостат, помимо механических функций (опора деталей токамака и их защита от повреждений) будет выполнять роль вакуумного «термоса», являясь барьером между внешней средой и внутренней полостью. Для этого на внутренних стенках криостата размещены тепловые экраны, охлаждаемые азотным контуром (80К). Криостат имеет множество отверстий для доступа к вакуумной камере, трубопроводов системы охлаждения, фидеров питания магнитных систем, диагностики, дистанционного манипулятора, систем нагрева плазмы и других.

Криостат будет собираться в здании криостата площадью 5500 м², которое специально было построено для этой цели. Доставить сборку таких размеров целиком очень тяжело и дорого. Поэтому было принято решение конструктивно разбить криостат на четыре крупных фрагмента (поддон, две цилиндрические обечайки и крышка). Каждый из этих фрагментов будет собираться из более мелких сегментов. Всего сегментов 54. Их производством занята Индия. Затем фрагменты, после сборки в Здании криостата, по очереди будут перемещены и установлены на место — в шахту реактора[329].

Для снижения влияния нейтронного излучения токамака на окружающую среду криостат будет окружён «одеялом» из специального бетона, которое называют «биозащита» (BioShield). Толщина биозащиты над криостатом составит 2 м.

Поддон криостата будет покоиться на выступах из особо плотного железобетона (3,9 т/м³ вместо 2,5 у обычного бетона), сформированных на плите B2. Эти выступы на сайте ITER называют «короной» («crown»). Арматура элементов короны имеет очень сложный макет; для приготовления бетона будет использован гравий, добываемый в Лапландии (Швеция, г. Кируна)[330]. Для снижения напряжений, связанных с вибрациями токамака, и температурными изменениями размеров криостата, между поддоном криостата и «короной» будут расположены 18 шаровых подшипников, каждый размером 1200×1200×500 мм.

Внешние системы токамака[править | править вики-текст]

Система управления CODAC[править | править вики-текст]

CODAC (Control, Data Access and Communication — управление, доступ к данным и связь) является основной системой управления при эксплуатации ИТЭР-токамака. Персонал CODAC представляет собой группу экспертов в различных областях автоматизации. В настоящий момент команда проводит консультации с ведущими институтами и привлечёнными компаниями в целях принятия наилучших технических решений для ИТЭР.

В составе CODAC:

  • пять независимых серверов (каждый со своим устройством хранения данных)
  • шесть независимых локальных сетей:
    • PON (Plant Operation Network — Сеть управления токамаком и его системами)
    • TCN (Time Communication Network — Сеть передачи времени)
    • SDN (Synchronous Databus Network — Синхронная шина данных)
    • DAN (Data Archive Network — Сеть архивирования данных)
    • CIN (Central Interlock Network — Сеть Централизированной Блокировки)
    • CSN (Central Safety Network — Сеть Централизированной Защиты)
  • Терминалы
  • Контроллеры
  • Датчики

Организационно вся система управления делится на следующие подразделения:

  • Центральный контроль и автоматизация, мониторинг и обработка данных (Central supervision and automation, monitoring and data handling). В составе этой системы три сервера, соединённых интерфейсом I&C с остальными подразделениями.
  • Отображение данных и управление (Human Maсhine Interface). Подразделение включает в себя терминалы и мнемосхемы, системы Центральной блокировки CIS (Central Interlock System) и Центральной защиты (Central Safety System). Обе системы обладают собственными регистраторами параметров.
  • Группа управления ITER (ITER Control Group). В составе два сервера:
    • сервер обслуживания и приложений
    • шлюз доступа к каналам данных.
  • Система токамака (Plant System) соединена интерфейсом I&C с остальными подразделениями. Система обеспечивает получение потока данных с токамака и осуществляет непосредственное управление исполнительными механизмами. Система состоит из трёх уровней:
    • Контроллеры. Каждый контроллер соединён шиной со своим интерфейсом. Контроллеры «переводят» цифровые данные с шин интерфейсов на принятый язык протокола I&C
    • Интерфейсы (в большинстве своем аналого-цифровые преобразователи) преобразуют аналоговые данные с датчиков в цифровые данные. Некоторые интерфейсы преобразуют команды, полученные от контроллеров в команды для исполнительных механизмов.
    • Датчики и исполнительные механизмы.

Протокол I&C (Local Instrumentation and Control) разработан специально для CODAC. В настоящее время разработчиками ITER издан справочник CODAC, который изучается персоналом.

Топливная система[править | править вики-текст]

Топливом для токамака ITER служит смесь изотопов водорода — дейтерия и трития. Критерий Лоусона для данного типа реакции м−3·с.

В отличие от предшествующих токамаков, ITER конструктивно приспособлен именно под это топливо.

ITER, как и любой токамак, будет работать в импульсном режиме. В начале из вакуумной камеры откачивают весь воздух и содержащиеся в нём примеси. Включается магнитная система. Затем в камеру вводят топливо под низким давлением в газообразном состоянии, с помощью системы впрыска топлива. Затем дейтериево-тритиевая смесь нагревается, ионизируется и превращается в плазму.

Для ввода в плазменный шнур дополнительных количеств топлива используется ледяная пушка. Смесь дейтерия и трития замораживается и превращается в гранулы. Пушка выстреливает эти гранулы в плазменный шнур со скоростью до 1000 м/с. Ледяная пушка служит не только для контроля за плотностью топлива. Эта система предназначена для борьбы с локальными выпучиваниями плазменного шнура. Эти выпучивания называются пограничными локализованными модами (Edge Localized Modes; ELM).

В каждый текущий момент времени в вакуумной камере токамака будет находиться не более 1 г топлива.

Несгоревшее топливо, вместе с продуктом реакции гелием, деионизируется на диверторе и откачивается. Затем гелий отделяется от дейтерия и трития в системе разделения изотопов. Дейтерий и тритий вновь поступают в вакуумную камеру, образуя замкнутую «DT-петлю» в топливном цикле токамака[331].

Вакуумная система[править | править вики-текст]

Вакуумная система ИТЭР выполняет задачи откачки продуктов термоядерной реакции и загрязнений из вакуумной камеры, теплоизоляции корректирующих катушек от бланкета и корпуса вакуумной камеры, а также вакуумирования вспомогательных элементов, нуждающихся в этом — линий передач микроволнового излучения, систем инжекции нейтральных атомов и т. п[332].

К системам и агрегатам вакуумной системы выдвинуты очень жёсткие требования. Они должны длительно и безотказно работать без возможности периодического технического обслуживания.

Вакуумная система должна обеспечить глубокий вакуум в вакуумной камере и внутри криостата, с объёмами, соответственно, 1400 м³ и 8500 м³. Давление внутри вакуумной камеры не должно превышать 10−9 нормального атмосферного давления. Ориентировочное время, за которое вакуумная система способна создать это давление, составляет до 48 часов.

Состав вакуумной системы. В комплект системы входит более четырёхсот вакуумных насосов, в том числе восемь главных криосорбционных насосов вакуумной камеры и криостата. Вакуумные насосы объединяются в цепочки, где каждый последующий получает газ на входе при большем давлении, чем предыдущий.

На первом этапе вакуумирования газ из полостей откачивается механическими, на втором этапе — криогенными насосами (англ.)[333]. Известно, что механические насосы не могут полностью откачать газ из какой-либо полости — длины свободного пробега молекул становятся сопоставимы с размерами полости. Вещество перестаёт вести себя, «как газ», и начинает вести себя «как вакуум». Поэтому, для дальнейшего удаления остающегося в полости вещества, и применяются криогенные насосы.

По принципу действия криогенный насос очень прост. Он представляет собой сосуд, в который налит жидкий гелий. Внешняя стенка сосуда является «холодной стенкой» криогенного насоса (на ней и расположен адсорбционный «кокосовый» фильтр). Молекулы газа, подлежащие удалению из вакуумируемой полости, соприкасаются с холодной стенкой насоса. При этом они «прилипают» к стенке и поглощаются адсорбционным фильтром. В результате работы криогенного насоса давление в откачиваемой полости становится ниже на несколько порядков, по сравнению с самым эффективным механическим насосом.

«Кокосовый фильтр». Одна из функций вакуумной системы — удаление из зоны «горения» продукта реакции. Получающийся в результате термоядерной реакции гелий должен эффективно выводиться. Если этого не сделать, гелий начинает охлаждать плазму за счёт излучения (и нагревать при этом бланкет). Решение, которое приняли инженеры ITER, кому-то покажется забавным. Для адсорбции гелия применен активированный уголь, получающийся из скорлупы кокосовых орехов. В этом техническом решении на самом деле нет ничего смешного. Эксперименты показывают, что активированный уголь из скорлупы кокоса — один из самых эффективных поглотителей гелия.

Криогенная система[править | править вики-текст]

Криогенная система служит для охлаждения проводников магнитной системы токамака до сверхпроводящего состояния, обеспечения работы криогенных вакуумных насосов и поддержки некоторых систем диагностики.

Криогенная система состоит из двух контуров — азотного и гелиевого.

Азотный контур обеспечивает тепловую нагрузку 1300 кВт при температуре кипящего азота (80К). У азотного контура основными нагрузками являются тепловые экраны криостата и гелиевый контур. Азотный контур отделён от гелиевого теплообменником и служит для отбора тепла у гелиевого теплоносителя.

Гелиевый контур состоит из трех идентичных подсистем. Гелиевый контур рассчитан на тепловую нагрузку 65 кВт. При этом потребляемая электрическая мощность холодильных машин гелиевого контура составит почти 16 МВт. Мощность гелиевого контура выбрана меньше, чем расчетное тепловыделение при горении плазмы. Ни один токамак не способен работать непрерывно — сама физика машины подразумевает череду следующих друг за другом импульсов, или как выражаются термоядерщики, «выстрелов». Гелиевый контур будет успевать восстанавливать температуру к началу следующего выстрела.

Криогенная система должна функционировать в условиях значительного тепловыделения (от «горячей стенки» токамака), сильных магнитных полей, глубокого вакуума и мощных нейтронных потоков. Запас гелия (25 т) хранится в жидком виде (при 4К) и газообразном (при 80К) в гелиевых танках. Для охлаждения сверхпроводящих магнитов и питания крионасосов в состав системы входит множество криопереключателей, направляющих потоки гелия. Потребители гелия соединены с криопереключателями и холодильниками системой криолиний, общая длина которых в ITER составляет 3 км. Всего криосистема содержит в своей спецификации 4500 элементов.

Электропитание[править | править вики-текст]

ITER не будет производить электроэнергию. Вся тепловая энергия, полученная в токамаке, будет рассеиваться в окружающую среду. Однако «аппетит» к электропитанию у этой организации довольно значителен. Постоянное потребление энергии системами токамака составит примерно 110 МВт, при пиковом потреблении до 620 МВт на период около 30 секунд во время зажигания плазмы. Примерно 80 % постоянной мощности будет потребляться криогенной системой и системой водяного охлаждения. Такие системы, как инжектор нейтральных атомов, высокочастотные подогреватели ионов и электронов, а также центральный соленоид будут работать в импульсном режиме, обуславливая повышенное энергопотребление в момент зажигания плазмы.

ITER подключается к французской промышленной сети напряжением 400 кВ. Для этого потребуется ЛЭП длиной около километра. Для внутренних нужд это напряжение будет понижено до двух значений: 22 и 66 кВ.

Внутренних сетей электропитания две.

Первая, SSEN (steady state electrical network), — электрическая сеть постоянной мощности. Она будет питать все потребители, не требующие пиковых «бросков» мощности. В её составе четыре трансформатора, весом каждый 90 т.

Вторая, PPEN (pulsed power electrical network), — электрическая сеть переменной мощности. Эта система будет питать те потребители, которые требуют огромной мощности в момент зажигания плазмы. Эти потребители — центральный соленоид, системы нагрева плазмы и система контроля и управления. Сеть PPEN питают три трансформатора, каждый весом 240 т.

В качестве резервной системы электропитания будут установлены два дизель-генератора[334].

Водяная система охлаждения[править | править вики-текст]

Система охлаждения предназначена, прежде всего, для отвода избытка тепла от стенок бланкета, которая будет иметь температуру около 240 °С. По расчётам, токамак будет производить около 500 МВт тепла в среднем за один цикл, с пиком более 1100 МВт в момент зажигания термоядерной реакции.

Кроме того, будут охлаждаться элементы некоторых вспомогательных систем, таких, как радиочастотный нагреватель, криогенная система, коммутаторы системы питания и др.

Водяная система охлаждения состоит из трёх контуров[335]:

  • первый контур (замкнутый) — теплоноситель поступает в водяные полости бланкета и дивертора. Оттуда он направляется в первый теплообменник, установленный в Здании токамака.
  • второй контур (замкнутый) — теплоноситель циркулирует между первым теплообменником и вторым, установленным «на улице», между Зданием токамака и градирней.
  • третий контур (разомкнутый) — теплоноситель циркулирует между вторым теплообменником и градирней, где охлаждается, падая в виде капель с большой высоты. Затем вода собирается в водяном бассейне, под градирней, объёмом 20 000 м³. Бассейн градирни — проточный.

Вода в бассейн градирни поступает с расходом 33 м³/с по 5-километровому водопроводу диаметром 1,6 м из канала де Прованс. Избыток воды из этого бассейна поступает в четыре контрольных бассейна (каждый объёмом 3000 м³). Вода в этих бассейнах будет контролироваться на уровень pH, отсутствие углеводородов, хлоридов, сульфатов и трития, а также на избыточную температуру (не более 30 °С). Только та вода, которая отвечает всем критериям, установленными местными органами власти, будет сливаться в реку Дюранс[336].

Хранилище «горячих» отходов[править | править вики-текст]

Хотя продукт термоядерной реакции гелий не радиоактивен, тем не менее, энергичные нейтроны с течением времени «активируют» материалы, из которых сделаны бланкет и дивертор. Кроме того, на мишенях дивертора будет оседать загрязнённая тритием радиоактивная пыль из вольфрама и бериллия, возникающая из испарившихся с горячей стенки токамака материалов.

Хранилище горячих отходов (Hot Cell Facility) необходимо, чтобы предоставить необходимые условия для ремонта и восстановления, отбраковки, разделки, сортировки и упаковки компонентов, которые активизируются под воздействием нейтронов. Эти операции планируется осуществлять с помощью дистанционных методов.

Кроме того, в хранилище будет зона (герметично закрываемая камера) для извлечения из отходов дорогостоящего трития.

После упаковки активные материалы планируется некоторое время выдерживать в хранилище, а затем они будут передаваться французским службам радиационной безопасности, где подвергнутся дальнейшей утилизации[337].

Дистанционный манипулятор[править | править вики-текст]

Эта система позволяет обслуживать, диагностировать и заменять в случае необходимости кассеты бланкета и дивертора. Доступ к внутренней полости вакуумной камеры (после запуска) станет весьма проблематичным — по причине наведённой радиоактивности.

После демонтажа заменяемая кассета помещается в специальную транспортную ёмкость. Эта ёмкость извлекается из токамака через шлюзовую камеру. Затем тара вместе с содержимым попадает в хранилище «горячих» отходов (Hot Cell Facility). Здесь кассета разбирается, ремонтируется и вновь может быть использована по назначению.

От производительности и надёжности дистанционного манипулятора зависит время простоя токамака. Предельная грузоподъёмность манипулятора 50 т[338].

Система «размножения» трития[править | править вики-текст]

В токамаке ITER в качестве топлива будут использоваться два изотопа водорода: дейтерий и тритий.

С получением дейтерия на Земле проблем нет. Его относительная концентрация по отношению к водороду в морской воде составляет (1,55÷1,56)·10−4.

Но с тритием ситуация иная. Период его полураспада чуть больше 12 лет, поэтому в свободном виде этого изотопа на нашей планете чрезвычайно мало (небольшое количество трития образуется в верхних слоях атмосферы под действием солнечного ветра и космических лучей). В промышленных количествах тритий получают искусственно на энергетических атомных реакторах деления, в реакции взаимодействия лития-6 (атомная концентрация лития-6 в природном литии около 7,5 %) с образующимися при делении ядер урана нейтронами по реакции:

В сентябре 2014 г. мировой запас трития составил около 20 кг, а потребление — около 7 кг/год.

Ожидается, что количество трития, получаемого из взаимодействия лития с потоком нейтронов, образующегося в плазме токамака ITER, превысит количество расходуемого в термоядерной реакции трития.

ITER не планирует производство трития для собственного потребления. Организация будет закупать для работы реактора топливо в течение всех 20 лет его функционирования. Однако, для следующего токамака, DEMO, проблема воспроизводства топлива будет весьма актуальной. Поэтому на ITER будут производиться эксперименты с получением трития.

Для этих экспериментов часть кассет бланкета будет модифицирована. Эти кассеты называют «Test Blanket Modules» (TBM). В эти кассеты будет помещён металлический литий. Выделяющийся в результате реакции тритий будет откачиваться в транспортную ёмкость через трубы, для которых в вакуумной камере, оболочке криостата и биозащите предусмотрены специальные порты[339].

Технические данные[править | править вики-текст]

ITER относится к термоядерным реакторам типа «токамак». В токамаках возможно осуществить несколько типов реакций слияния. Тип реакции зависит от вида применяемого топлива.

Токамак ITER с самого начала проектировался под DT-топливо. Два ядра: дейтерия и трития сливаются, с образованием ядра гелия (альфа-частица) и высокоэнергетического нейтрона.

Проектные характеристики[340][341][править | править вики-текст]

Макет секции реактора ITER. Масштаб 1:50
Общий радиус конструкции 10,7 м
Высота 30 м
Большой радиус вакуумной камеры 6,2 м
Малый радиус вакуумной камеры 2,0 м
Объём плазмы 837 м³
Магнитное поле 5,3 Тл
Максимальная сила тока в плазменном шнуре 15 МА
Мощность внешнего нагрева плазмы 73 МВт
Средняя термоядерная мощность за один импульс 500 МВт
Пиковая термоядерная мощность в импульсе 1100 МВт
Коэффициент усиления мощности 10
Средняя температура 100 МК
Продолжительность импульса > 400 c

Финансирование[править | править вики-текст]

Стоимость проекта первоначально оценивалась в 12 млрд $. Доли участников распределятся следующим образом:

  • Китай, Индия, Корея, Россия, США — каждая по 1/11 суммы;
  • Япония — 2/11;
  • ЕС — 4/11.

В июле 2010 года из-за изменения проекта и удорожания материалов стоимость строительства международного термоядерного реактора (ITER) была скорректирована и увеличилась до 15 млрд евро[342]. Таким образом, доля ЕС в проекте должна быть увеличена с 4,36 млрд евро до 5,45 млрд.

Российская сторона за период 2013—2015 гг. вложит в проект 14,4 млрд рублей (около $500 млн): 5,6 миллиарда рублей в 2013 году, 4,8 млрд — в 2014 году и 3,99 млрд — в 2015 году[343].

Следует отметить, что финансирование происходит не перечислением денег, а путём поставок высокотехнологичного оборудования, производство которого поддерживается и развивается каждой страной (например, Россия поставляет сверхпроводящие магниты, устройства нагрева плазмы, бланкеты и другое высокотехнологическое оборудование)[344].

Руководство проекта[править | править вики-текст]

Руководящий орган — Совет ИТЭР (ITER Council), принимающий решения об участии государств в проекте, по вопросам персонала, административных правил и бюджетных расходов[345].

Председатель совета ИТЭР — Евгений Павлович Велихов (2010—2012)[346].

Генеральным директором Советом ИТЭР назначен (от 28 июля 2010) Осаму Мотодзима (Osamu Motojima)[347].

5 марта 2015 года Бернард Биго (Bernard Bigot) из Франции сменил Осаму Мотодзима на посту Генерального директора.

Радиационная безопасность[править | править вики-текст]

Термоядерный реактор намного безопасней ядерного реактора в радиационном отношении. Прежде всего, количество находящихся в нём радиоактивных веществ сравнительно мало. Энергия, которая может выделиться в результате какой-либо аварии, тоже мала и не может привести к разрушению реактора. При этом в конструкции реактора есть несколько естественных барьеров, препятствующих распространению радиоактивных веществ. Например, вакуумная камера и оболочка криостата должны быть герметичными, иначе реактор просто не сможет работать. Тем не менее, при проектировании ITER большое внимание уделялось радиационной безопасности, как при нормальной эксплуатации, так и во время возможных аварий.

Есть несколько источников возможного радиоактивного загрязнения:

  • радиоактивный изотоп водорода — тритий;
  • наведённая радиоактивность в материалах установки в результате облучения нейтронами;
  • радиоактивная пыль, образующаяся в результате воздействия плазмы на первую стенку;
  • радиоактивные продукты коррозии, которые могут образовываться в системе охлаждения.

Для того чтобы предотвратить распространение трития и пыли, если они выйдут за пределы вакуумной камеры и криостата, специальная система вентиляции будет поддерживать в здании реактора пониженное давление. Поэтому из здания не будет утечек воздуха, кроме как через фильтры вентиляции.

При строительстве реактора, где только возможно, будут применяться материалы, уже испытанные в ядерной энергетике. Благодаря этому, наведённая радиоактивность будет сравнительно небольшой. В частности, даже в случае отказа систем охлаждения, естественной конвекции будет достаточно для охлаждения вакуумной камеры и других элементов конструкции.

Оценки показывают, что даже в случае аварии, радиоактивные выбросы не будут представлять опасности для населения и не вызовут необходимости эвакуации.

20 июня 2012 организация получила официальную справку о соответствии установки нормам безопасности[348].

Интересные факты[править | править вики-текст]

  • 1 кг трития стоил в 2010 году порядка 30 млн $[349]. Для запуска ITER потребуется как минимум около 3 кг трития, для запуска DEMO понадобится 4—10 кг[350]. Гипотетический тритиевый реактор потреблял бы 56 кг трития на производство 1 ГВт·год электроэнергии, тогда как мировые запасы трития на 2003 год составляли 18 кг[350]. Мировая коммерческая потребность на 1995 год составляет ежегодно около 400 г, и ещё порядка 2 кг требовалось для поддержания ядерного арсенала США[351] (7 кг для мировых военных потребителей). Около 4 кг трития в год образуется на АЭС, но не извлекается[352].
  • Для стабильной долговременной работы в условиях интенсивного потока нейтронов и высоких температур разработан специальный вид стали[353]. В американском сортаменте эта сталь носит марку 316LN, в российском — 03Х16Н15М3 по ГОСТ 5632-72[354].
  • Одной из теоретических концепций, проверка которой предполагается на ITER, является то, что трития, образуемого в реакции деления ядер лития (реакция ) будет достаточно чтобы обеспечивать потребности самой установки, либо даже превысит эти потребности, что теоретически позволило бы обеспечивать тритием и новые установки. Литий, используемый для реакции, входит в состав оболочки камеры токамака[355].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Запуск многомиллиардного международного термоядерного реактора отложен, Lenta.ru (20 ноября 2015). Проверено 22 ноября 2015.
  2. Russian Major Partisipants
  3. Распоряжение Премьер-министра Республики Казахстан от 22 июля 1998 г. № 143-р О мерах по развитию деятельности в рамках решения 6 сессии Совета ИТЭР
  4. Казахстанский материаловедческий токамак
  5. АО «Институт „КазНИПИЭнергопром“» — Об институте
  6. Алексей Левин. Мирный термояд: энергонадежды человечества : [рус.] // Популярная механика. — 2005. — № 9(35). — С. 76-82.
  7. ITER — the way to new energy (недоступная ссылка с 24-11-2015 [665 дней])
  8. Фото фундамента, Iter.org
  9. http://www.iter.org/album/construction/tkmfoundations#413
  10. http://www.iter.org/album/construction/tkmfoundations#643
  11. http://www.iter.org/album/construction/tkmfoundations#1081
  12. http://www.iter.org/doc/all/content/com/gallery/Construction/TKMFoundations/Formwork_1_small_3.jpg
  13. http://www.iter.org/album/construction/tkmfoundations#1696
  14. https://www.iter.org/album/construction/transport#303
  15. https://www.iter.org/album/construction/transport#211
  16. https://www.iter.org/album/construction/transport#212
  17. https://www.iter.org/album/construction/transport#2533
  18. https://www.iter.org/album/construction/transport#2531
  19. https://www.iter.org/album/construction/transport#2573
  20. http://www.iter.org/album/media/5%20-%20site%20milestones#1366
  21. Pouring begins!
  22. Construction starts of Iter Tokamak complex (англ.), World Nuclear News (13 December 2013). Проверено 28 декабря 2013.
  23. https://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/3r%20pour_2_engage.jpg
  24. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2773
  25. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2819
  26. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2701
  27. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2641
  28. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2651
  29. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2757
  30. https://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#2817
  31. https://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/tritium_bdg_pouring_4.jpg
  32. https://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/vue%20du%20cryostat.jpg
  33. Dramatic changes ahead // Iter.org, 17 APR, 2014 (англ.)
  34. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/senechal_aerial_2.jpg
  35. http://www.iter.org/doc/all/content/com/gallery/Construction/CryostatWorkshop/Cryostat_Shishir_3.jpg
  36. http://www.iter.org/doc/all/content/com/gallery/Media/2%20-%20Manufacturing%20underway/press_trip_cnim.jpg
  37. http://www.iter.org/doc/all/content/com/gallery/Media/2%20-%20Manufacturing%20underway/hybridUS.jpg
  38. http://www.iter.org/album/media/2%20-%20manufacturing%20underway#3051
  39. Chinese team completes prototype for ITER’s feeder system // Iter.org, 18 JUN, 2014
  40. http://www.iter.org/doc/all/content/com/gallery/Media/5%20-%20Site%20milestones/Manta_small.jpg
  41. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/tritium_bdg_plot2.jpg
  42. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/tritium_slab_complete.jpg
  43. http://www.iter.org//doc/www/content/com/Lists/WebsiteText/Attachments/137/tritium_slab_fisheye_look_east.jpg
  44. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/concrete_pouring_central_3.jpg
  45. http://www.iter.org//doc/www/content/com/Lists/Stories/Attachments/1931/tok_bdg_lauris_small.jpg
  46. «Safety authority inspects fast discharge units in Russia», Типовые испытания систем защиты сверхпроводящих катушек (10 сентября 2014).
  47. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/pouring_pm_290714_3_small.jpg
  48. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/rax_0195.jpg
  49. A divertor test bed next door // Iter.org, 22 AUG, 2014
  50. http://www.iter.org/doc/all/content/com/img_galleries/final_pour_b2_270814_15_small.jpg
  51. The Last Pour // iterorganization, Youtube, Sep 1, 2014
  52. «The B2 slab is "topped out"», Финал заливки плиты В2 (4 сентября 2014).
  53. An anchor for the backbone
  54. The first floor of the Tokamak complex is completed // Europa.eu, 'Fusion for Energy', 28 August 2014
  55. A floor to support 400,000 tons // Iter.org, 01 SEP, 2014
  56. «First plant components delivered to ITER», Первая поставка комплектующих. Iter.org (4 сентября 2014).
  57. «Ход производства сверхпроводящих кабелей для катушек полоидального поля» (11 сентября 2014 г.).
  58. «Progress on the PF1 poloidal field magnet» (11 сентября 2014 г.).
  59. «What's happening behind the hill?» Строительство логистической площадки. Iter.org (25 сентября 2014).
  60. «Work ends on the Cryostat Workshop in September 2014.» Работы над Зданием криостата завершены.. Iter.org (сентябрь 2014 г.).
  61. «Extension completed» Пристройка к зданию штаб-квартиры ITER завершена. Iter.org (30 сентября 2014).
  62. «Phase one of the Headquarters extension successfully completed» Заливка фундамента для нового крыла штаб-квартиры. Iter.org (февраль 2014).
  63. «Structure begins to rise» Возведение первого этажа штаб-квартиры. Iter.org (февраль 2014).
  64. «Going up!» Вверх!. Iter.org (март 2014).
  65. «Continuity» Постройка штаб-квартиры продолжается. Iter.org (июнь 2014).
  66. «Research team uses remote control to replace the fusion reactor cassette collecting impurities» Испытание дистанционного манипулятора. Iter.org (октябрь 2014).
  67. «Research team uses remote control to replace the fusion reactor cassette collecting impurities» Испытание дистанционного манипулятора. phys.org (октябрь 2014).
  68. «Conductor production keeps progressing» Ход производства сверхпроводящих проводников. Iter.org (6 октября 2014).
  69. «First Tritium Bilding crane» Установка подъёмного крана. Iter.org (октябрь 2014).
  70. «25th IAEA Fusion Energy Conference: Expanding the frontier of fusion» Успехи термоядерной энергетики. Iter.org (октябрь 2014).
  71. «Europe completes niobium-tin strand production» Европа завершила производство своей доли. Iter.org (24 октября 2014).
  72. «Worksite postcards» Работы на площадке токамака. Iter.org (31 октября 2014).
  73. «Concrete pouring for the first wall of the Diagnostics Building takes place on 20 November.» Первая заливка стены. Iter.org (20 ноября 2014).
  74. «The first section of the basement-level wall of the Tokamak Complex.» Заливка первой секции. Iter.org (20 ноября 2014).
  75. «Winding begins on central solenoid mockup.» Начало намотки макета центрального соленоида. Iter.org (3 декабря 2014).
  76. «Russia completes superconducting strand procurement» Россия завершила производство сверхпродящих нитей. Iter.org (8 декабря 2014).
  77. Чепетский механический завод: миссия выполнена. Iter.org (3 декабря 2014).
  78. 1 2 First assembly tools reviewed successfully. Iter.org (12 января 2015).
  79. Section lifting tool. Iter.org (12 января 2015).
  80. Russia tests fast discharge resistor prototype. Iter.org (12 января 2015).
  81. An unassuming name, a strategic building (16 января 2015 г.).
  82. Сооружение Сборочного цеха. Iter.org (ноябрь 2014).
  83. "Trying on the Tokamak crown", "Макетирование «короны» токамака". Iter.org (5 февраля 2015).
  84. "Extraordinary ITER Council appoints new Director-General", "Назначение нового Генерального директора ITER". Iter.org (5 марта 2015).
  85. "An interview with ITER Director-General Bernard Bigot", "Интервью с академиком Биго". Iter.org (5 марта 2015).
  86. "The first pillars of the Diagnostic Building were poured in early March. Photo: Engage", "Первые пилоны Здания Диагностики отлиты в середине марта". Iter.org (19 марта 2015).
  87. "Technological leap forward for coil manufacturing in Europe", "Технологический прорыв - изготовление катушек в Европе". Iter.org (26 марта 2015).
  88. ITER «backbone» takes shape in California // Iter.org, 10 апреля 2015 (англ.)
  89. Work starts on Iter central solenoid // World Nuclear News, 10 апреля 2015 (англ.)
  90. ITER Central Solenoid: l’aimant supraconducteur du futur réacteur de fusion // Lenergeek, 17 апреля 2015 (фр.)
  91. The final leg of the voyage // Iter.org, 7 мая 2015 (англ.)
  92. A circle of Plexiglass formwork marks out the inner wall of the ITER bioshield // Iter.org, 7 мая 2015 (англ.)
  93. Russian gyrotron successfully tested for Iter // World Nuclear News, 18 мая 2015 (англ.)
  94. R&D work on the European gyrotron progresses // Iter.org, 17 мая 2015 (англ.)
  95. First plant components now in place // Iter.org, 25 мая 2015 (англ.)
  96. In Russia, last toroidal field conductor jacketed // Iter.org, 3 июля 2015 (англ.)
  97. Coil mamufacturing facility to be equpped // Iter.org, 30 июля 2015 (англ.)
  98. Roof ass hall // Iter.org 4 августа 2015 (англ.)
  99. Rising 15 storeys high // Iter.org, 4 августа 2015 (англ.)
  100. Five years later… // Iter.org, 4 августа 2015 (англ.)
  101. Naka checks ITER heartbeat // Iter.org, 7 сентября 2015 (англ.)
  102. India delivers first lot of piping // Iter.org, 7 сентября 2015 (англ.)
  103. Project management takes centre stage at ITER // Iter.org, 7 сентября 2015 (англ.)
  104. Tore Supra closer to WEST // Iter.org, 7 сентября 2015 (англ.)
  105. Three drain tanks en route // Iter.org, 10 сентября 2015
  106. The 800-ton roof structure: lift undewey // Iter.org, 10 сентября 2015 (англ.)
  107. The 800-ton roof structure: lift undewey // Iter.org, 11 сентября 2015 (англ.)
  108. 1 2 Hoisting the roof, mountain-climber style // Iter.org, 14 сентября 2015 (англ.)
  109. The Big Lift // Iter, Youtube, 16 сентября 2015 (англ.)
  110. ITER conductors on their way to completion // ITER, 17 сентября 2015 (англ.)
  111. A spectacular addition to the ITER platform // ITER, 28 сентября 2015. (англ.)
  112. Successful demonstration of diagnostics instrumentation // ITER, 28 сентября 2015. (англ.)
  113. Toroidal Field Coil // ITER, 28 сентября 2015 (англ.)
  114. The shield // ITER, 09 октября 2015 (англ.)
  115. Black concrete from Lapland // ITER, 09 октября 2015 (англ.)
  116. A thousand holes //ITER, 09 октября 2015 (англ.)
  117. Winter is coming // ITER, 09 октября 2015 (англ.)
  118. Spider Hall // ITER, 09 октября 2015 (англ.)
  119. Packing for a long journey // ITER, 19 октября 2015 (англ.)
  120. Korea welcomes a shipment from India // ITER, 20 октября 2015 (англ.)
  121. Blocks, ribs and studs leave Indian factory // ITER, 20 октября 2015 (англ.)
  122. Pouring the protective circle // ITER, 21 октября 2015 (англ.)
  123. Qualification activities to start on ITER’s «ring» magnets // ITER, 26 октября 2015 (англ.)
  124. Daniel Clery. Breaking: ITER fusion project to take at least 6 years longer than planned (англ.), Science (19 November 2015). Проверено 19 ноября 2015.
  125. ITER Project progressing well despite delays // ITER, 19 ноября 2015 (англ.)
  126. Sandwiches and shells on their way to ITER // ITER, 24 ноября 2015 (англ.)
  127. First machine components safely stored // ITER, 22 декабря 2015 (англ.)
  128. Night shifts // ITER, 04 декабря 2015 (англ.)
  129. China completes toroidal field conductors // ITER, 14 января 2016 (англ.)
  130. Our steel and concrete merry-go-round // ITER, 11 января 2016 (англ.)
  131. TOOLING FOR POLOIDAL MAGNETS 2 AND 5 // ITER, 13 января 2016 (англ.)
  132. The Cleaning House // ITER, 18 января 2016 (англ.)
  133. Winding trials progress for ring magnet #6 // ITER, 24 января 2016 (англ.)
  134. International collaboration on cryoplant manufacturing // ITER, 13 февраля 2016 (англ.)
  135. Forging elements of the vacuum vessel // ITER, 15 февраля 2016 (англ.)
  136. CLOSE TO 1,000 WORKERS ON SITE // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  137. RAISING THE WALLS // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  138. SKIRTS, PLATES AND REINFORCEMENT // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  139. SITE SERVICES BUILDING FRAMED OUT // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  140. REFLECTING THE CHANGING SEASONS // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  141. TOO LARGE FOR THE ROADS // ITER, 22 февраля 2016 (англ.)
  142. Сборка токамака видеоролик часть 1 // ITER, 26 февраля 2016 (англ.)
  143. A giant’s first steps // ITER, 26 февраля 2016 (англ.)
  144. Строительство фундамента Здания холода // ITER, 07 марта 2016 (англ.)
  145. As cold as it gets // ITER, 07 марта 2016 (англ.)
  146. Europe celebrates conductor milestone // ITER, 07 марта 2016 (англ.)
  147. Панорама с направляющих мостовых кранов Сборочного цеха // ITER, 07 марта 2016 (англ.)
  148. Ready for a trolley ride? // ITER, 07 марта 2016 (англ.)
  149. 47-metre beam en route // ITER, 14 марта 2016 (англ.)
  150. Safely stored // ITER, 25 марта 2016 (англ.)
  151. The making of a steel girder // ITER, 29 марта 2016 (англ.)
  152. FIRST TOROIDAL FIELD WINDING PACK IN EUROPE // ITER, 26 февраля 2016 (англ.)
  153. Seven-layered winding pack produced in Europe // ITER, 17 марта 2016 (англ.)
  154. Winding completed on first central solenoid module // ITER, 6 апреля 2016 (англ.)
  155. First component installed in Tokamak Complex // ITER, 28 марта 2016 (англ.)
  156. One more tank into position // ITER, 7 апреля 2016 (англ.)
  157. Installation of ITER detritiation tank // ITER, 7 апреля 2016 (англ.)
  158. Vacuum Vessel Project Team meets in Korea // ITER, 25 апреля 2016 (англ.)
  159. AERIAL PHOTOS COMING SOON // ITER, 11 апреля 2016 (англ.)
  160. Вид на строительную площадку ITER с воздуха" // ITER, 12 апреля 2016 (англ.)
  161. Вид на строительную площадку ITER с воздуха" // ITER, 12 апреля 2016 (англ.)
  162. Вид на строительную площадку ITER с воздуха" // ITER, 12 апреля 2016 (англ.)
  163. Вид на «яму реактора с воздуха» // ITER, 12 апреля 2016 (англ.)
  164. DESTINATION: ITER // ITER, 21 апреля 2016 (англ.)
  165. Support and transport — that’s what cryostat frames are for // ITER, 25 апреля 2016 (англ.)
  166. First ITER winding pack completed in Europe // ITER, 2 мая 2016 (англ.)
  167. Last signature for ITER Russia // ITER, 2 мая 2016 (англ.)
  168. Concrete pouring begins for B1 level // ITER, 2 мая 2016 (англ.)
  169. Monster transformer en route // ITER, 2 мая 2016 (англ.)
  170. Assembly Hall // ITER, 12 мая 2016 (англ.)
  171. Укладка рельсового пути // ITER, 12 мая 2016 (англ.)
  172. Designing modular tools for in-vessel assembly // ITER, 15 мая 2016 (англ.)
  173. Preparing for a «Wow! moment» // ITER, 18 мая 2016 (англ.)
  174. Preparing for a «Wow! moment» // ITER, 22 мая 2016 (англ.)
  175. QUALIFICATION WINDING IN THE POLOIDAL FIELD FACILITY ON SITE // ITER, 23 мая 2016 (англ.)
  176. ANOTHER BATCH OF CRYOSTAT SEGMENTS // ITER, 27 мая 2016 (англ.)
  177. THE FIRST OF THREE CHINESE TRANSFORMERS REACHES FRANCE // ITER, 01 июня 2016 (англ.)
  178. Positioned for lifting // ITER, 06 июня 2016 (англ.)
  179. A tokamak must breathe // ITER, 06 июня 2016 (англ.)
  180. CRAWLER CRANE IN POSITION // ITER, 14 июня 2016 (англ.)
  181. It’s now official: First Plasma in December 2025 // ITER, 16 jun 2016 (англ.)
  182. Up go the girders // ITER, 20 jun 2016 (англ.)
  183. ITER_Drone Lifting_Juin 2016 // ITER, 20 jun 2016 (англ.)
  184. And now the «finishing» touch // ITER, 27 jun 2016 (англ.)
  185. Smallest ring magnet takes shape in Russia // ITER, 27 jun 2016 (англ.)
  186. Three more segments for the Cryostat // ITER, 27 jun 2016 (англ.)
  187. Mega contract to manage assembly and installation // ITER, 27 jun 2016 (англ.)
  188. Mighty and tiny: four turbines for the ITER cryoplant ready // ITER, 04 jul 2016 (англ.)
  189. Собранная рама-оправка для сборки криостата // ITER, 11 jul 2016 (англ.)
  190. The 'frame' is ready, welding can begin // ITER, 11 jul 2016 (англ.)
  191. A complex landscape of concrete and steel // ITER, 18 jul 2016 (англ.)
  192. Central solenoid fabrication: a photo reportage // ITER, 18 jul 2016 (англ.)
  193. Europe completes its share of poloidal field conductors // ITER, 18 jul 2016 (англ.)
  194. A pit… no more // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  195. Heat waves // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  196. Внутри Сервисного здания // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  197. Здание очистки // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  198. Строительство Фабрики холода // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  199. Состояние дел на строительной площадке ITER // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  200. Starter pistol for ITER assembly management contract // ITER, 25 aug 2016 (англ.)
  201. Отгрузка деталей криостата // ITER, 01 sen 2016 (англ.)
  202. Начало сборки криостата // ITER, 05 sen 2016 (англ.)
  203. Изготовление рамы тороидальной катушки // ITER, 05 sen 2016 (англ.)
  204. ITER to Japan at breakneck speed // ITER, 05 sen 2016 (англ.)
  205. Изготовление полоидальной катушки PF-1 // ITER, 06 sen 2016 (англ.)
  206. Баржа «ИТЭР 2016» // ITER, 26 sen 2016 (англ.)
  207. Видеоролик о сборке катушки PF-1 // ITER, 03 октября 2016 (рус.)
  208. Massive transformers ready for shipment // ITER, 12 sen 2016 (англ.)
  209. Coming soon: cryoplant components from all over the world // ITER, 26 sen 2016 (англ.)
  210. Time lapse from inside the Poloidal Field Coils Winding Facility // ITER, 29 sen 2016 (англ.)
  211. India successfully tests radio sources for heating system // ITER, 03 oct 2016 (англ.)
  212. Of mega tools and dentist drills // ITER, 03 oct 2016 (англ.)
  213. Last pieces of cryostat base arrive in france // ITER, 08 oct 2016 (англ.)
  214. Giant Chinese transformer now in place // ITER, 10 oct 2016 (англ.)
  215. From a drone’s perspective // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  216. ITER-EN-PROVENCE // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  217. The ITER construction platform // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  218. TOKAMAK COMPLEX RISING // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  219. TOKAMAK COMPLEX RISING // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  220. HOME TO MICROWAVES // ITER, 17 oct 2016 (англ.)
  221. ALL BASE PIECES HAVE REACHED THE CRYOSTAT WORKSHOP // ITER, 21 oct 2016 (англ.)
  222. See the progress of the ITER construction site // ITER, 20 oct 2016 (англ.)
  223. FIRST D-SHAPED WINDING PACK: LAST ACTIVITIES BEFORE TRANSFER // ITER, 24 oct 2016 (англ.)
  224. In the Tokamak’s subterranean world // ITER, 24 oct 2016 (англ.)
  225. PLANNING FOR POWER CONVERSION // ITER, 27 oct 2016 (англ.)
  226. JUST UNDER THE SURFACE // ITER, 27 oct 2016 (англ.)
  227. FOUR NEW CRANE GIRDERS ARRIVE // ITER, 10 nov 2016 (англ.)
  228. HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTING CURRENT LEADS IN CHINA // ITER, 10 nov 2016 (англ.)
  229. As big (and heavy) as a whale // ITER, 24 nov 2016 (англ.)
  230. «Dummy» winding takes shape // ITER, 28 nov 2016 (англ.)
  231. WEST in starting monoblocks // ITER, 28 nov 2016 (англ.)
  232. The balance of power // ITER, 28 nov 2016 (англ.)
  233. 70 tonnes of switching network components from Russia // ITER, 05 dec 2016 (англ.)
  234. A streak of light in the winter sky // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  235. A streak of light in the winter sky // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  236. Big crane has a sibling // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  237. A feeling of awe and anticipation // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  238. Ночная панорама строительной площадки ITER 12 декабря 2016 года // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  239. Комплекс Токамака 12 декабря 2016 года // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  240. 'Здание Токамака 12 декабря 2016 года // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  241. COLDBOXES REACH SITE // ITER, 12 dec 2016 (англ.)
  242. NEW ITER VR TOUR // ITER, 19 dec 2016 (англ.)
  243. First toroidal field coil case: on target in Japan // ITER, 09 jan 2017 (англ.)
  244. Vacuum vessel component passes pressure equipment tests // ITER, 09 jan 2017 (англ.)
  245. The radio power house // ITER, 16 jan 2017 (англ.)
  246. THE MAKING OF A RING COIL—A PHOTO STORY // ITER, 23 jan 2017 (англ.)
  247. FIRST STEPS TOWARDS «ENERGIZING» // ITER, 23 jan 2017 (англ.)
  248. LOWER CYLINDER CRYOSTAT SEGMENTS SHIPPED // ITER, 27 jan 2017 (англ.)
  249. Ten years ago preparation works began on the ITER site // ITER, 30 jan 2017 (англ.)
  250. Fully furnished E-house // ITER, 30 jan 2017 (англ.)
  251. Many will be heavier, none will be wider // ITER, 14 feb 2017 (англ.)
  252. Ozonators on their way // ITER, 27 jan 2017 (англ.)
  253. Last stages of assembly for 1st pre-production cryopump // ITER, 06 feb 2017 (англ.)
  254. Piece by piece the vacuum vessel takes shape // ITER, 06 feb 2017 (англ.)
  255. Iter WorkSite. Virtual Tour // ITER, 13 feb 2017 (англ.)
  256. Further validation for ring magnet fabrication // ITER, 20 feb 2017 (англ.)
  257. First central solenoid module ready for heat treatment // ITER, 20 feb 2017 (англ.)
  258. Activity on every floor // ITER, 20 feb 2017 (англ.)
  259. Last stages of assembly for Behemoth tool // ITER, 27 feb 2017 (англ.)
  260. Japan completes first 110-tonne winding pack // ITER, 27 feb 2017 (англ.)
  261. COMING FULL CIRCLE // ITER, 02 march 2017 (англ.)
  262. An alien shape for an awesome task // ITER, 06 march 2017 (англ.)
  263. The full-scale dummy side correction coil prototype // ITER, 06 march 2017 (англ.)
  264. Correction coils: from qualification to production // ITER, 06 march 2017 (англ.)
  265. Thin diagnostic coils to be fitted into giant magnets // ITER, 13 march 2017 (англ.)
  266. US completes toroidal field deliveries for ITER // ITER, 13 march 2017 (англ.)
  267. A world in itself // ITER, 20 march 2017 (англ.)
  268. First sector of Vacuum Vessel is coming together // FFE, 24 march 2017 (англ.)
  269. Pouring concrete, with grace // ITER, 24 march 2017 (англ.)
  270. SIMIC concludes production of its share of radial plates for ITER Toroidal Field coils // FFE, 27 march 2017 (англ.)
  271. 4 years and 35 radial plates: SIMIC completes production scope // ITER, 03 april 2017 (англ.)
  272. ITER is connected to the grid // FFE, 31 march 2017 (англ.)
  273. When a transformer purrs // ITER, 03 april 2017 (англ.)
  274. Gouging the giant’s eye // ITER, 10 april 2017 (англ.)
  275. Travelling light // ITER, 10 april 2017 (англ.)
  276. Heaviest convoy yet // ITER, 18 april 2017 (англ.)
  277. A wide angle on progress // ITER, 18 april 2017 (англ.)
  278. Inside the arena // ITER, 18 april 2017 (англ.)
  279. 10,000 tonnes of magnets to cool // ITER, 18 april 2017 (англ.)
  280. The crown’s jewels // ITER, 24 april 2017 (англ.)
  281. New cryostat manufacturing milestone // ITER, 24 april 2017 (англ.)
  282. The manufacturing of the ITER Poloidal Field coils has started // Fusion For Energy, 28 april 2017 (англ.)
  283. articles Central solenoid feels the heat // ITER, 01 may 2017 (англ.)
  284. ITER’s largest tool can ship // ITER, 15 may 2017 (англ.)
  285. Europe has manufactured the most high-tech magnet in history! // F4E, 19 may 2017 (англ.)
  286. New ITER VR Tour // ITER, 30 may 2017 (англ.)
  287. Tritium breeding systems enter preliminary design phase // ITER, 05 jun 2017 (англ.)
  288. Vacuum Vessel: first parts manufactured by ENSA completed // F4E, 07 jun 2017 (англ.)
  289. What’s in the box? // ITER, 19 jun 2017 (англ.)
  290. What a difference ten days make // ITER, 19 jun 2017 (англ.)
  291. Army of cryogenic tanks invades the ITER site // F4E, 23 jun 2017 (англ.)
  292. Small delivery for a very massive tool // ITER, 26 jun 2017 (англ.)
  293. CRANE TESTS // ITER, 04 jul 2017 (англ.)
  294. Cryostat lower cylinder now on stage // ITER, 10 jul 2017 (англ.)
  295. The ring fortress // ITER, 17 jul 2017 (англ.)
  296. Summer postcards from the ITER worksite // ITER, 17 jul 2017 (англ.)
  297. The wave factory // ITER, 17 jul 2017 (англ.)
  298. It's all happening inside // ITER, 17 jul 2017 (англ.)
  299. Let’s build the big lid of the Tokamak bioshield // F4E, 03 aug 2017 (англ.)
  300. F4E moves ahead with ITER's Divertor Inner Vertical Target pre-qualification programme // F4E, 08 aug 2017 (англ.)
  301. Europe delivers to ITER the first cryopump // F4E, 29 aug 2017 (англ.)
  302. Cryostat lower cylinder: readied for welding // ITER, 04 sep 2017 (англ.)
  303. Toroidal field coil cases: first segment shiped // ITER, 04 sep 2017 (англ.)
  304. Magnet feeders: first component completed // ITER, 04 sep 2017 (англ.)
  305. Assembly Hall. Anchoring a giant tool // ITER, 11 sep 2017 (англ.)
  306. The lid is on // ITER, 11 sep 2017 (англ.)
  307. ITER platform. From every angle // ITER, 11 sep 2017 (англ.)
  308. THE SPREADER BEAM ENTERS ACTION // ITER, 30 aug 2017 (англ.)
  309. Poloidal field coils. A tailor-made ring // ITER, 18 sep 2017 (англ.)
  310. The layout of the ITER site. Image credit: ITER Organization/ Схема расположения зданий организации ITER (2009).
  311. Одиннадцатый корпус // Популярная механика. — 2017. — № 2. — С. 18—19.
  312. Пьер Ле Ир. Европа обеспокоена ростом стоимости термоядерного реактора ITER (рус.). InoPressa.ru (перевод статьи Le Monde) (29 июля 2010 г.).
  313. Pierre Le Hir. L'Europe s'alarme de l'explosion du coût du réacteur à fusion nucléaire ITER (фр.), LE MONDE (28.07.2010). Проверено 27 октября 2015.
  314. http://www.iter.org//doc/www/content/com/Lists/WebsiteText/Attachments/23/magnets_2.jpg
  315. Europe signs a final contract for toroidal field coils
  316. http://www.iter.org//doc/www/content/com/Lists/WebsiteText/Attachments/24/magnets_3.jpg
  317. Poloidal field magnets
  318. «Представитель международной организации ИТЭР оценил состояние производства катушки PF1 на СНСЗ» (13 февраля 2015г.).
  319. ITER conductor design and (we hope) nuclear heating, ITER, 18.septembre.2015.
  320. Handle with care // ITER, 14 марта 2016 (англ.)
  321. "Рисунок, показывающий внешний вид одной кассеты дивертора. Видны две боковые мишени и одна центральная, в виде купола".
  322. "Listening to bubbles to prevent trouble", "Слушаем пузырьки, чтобы предотвратить беду" (12 декабря 2014 г.).
  323. «The plasma starter» (19 февраля 2015).
  324. «A modern day Midas touch» (13 июня 2015).
  325. «Рисунок излучающей антенны ICRH».
  326. ITER — the way to new energy «Cryostat».
  327. «Рисунок, показывающий внешний вид криостата».
  328. Держать в холоде. (англ.)
  329. «Cryostat Workshop ready for equipment» (19 сентября 2014).
  330. 400,000 tons of steel and concrete. // Iter.org (англ.)
  331. ITER — the way to new energy
  332. tnenergy. Вакуумная система ИТЭР (Jun. 12th, 2015).
  333. Robert Arnoux, Cold, cold world / ITER Newsline #116, 29 Jan, 2010 (англ.)
  334. ITER — the way to new energy // ITER, 25 jul 2016 (англ.)
  335. http://www.iter.org//doc/www/content/com/Lists/WebsiteText/Attachments/12/cooling_1.jpg
  336. ITER — the way to new energy
  337. «Hot Cell Facility». Хранилище "горячих" отходов.
  338. «Remote Handling». Дистанционный манипулятор.
  339. «Воспроизводство трития» (18 сентября 2014 г.).
  340. Официальный международный сайт проекта ITER
  341. Официальный российский сайт проекта ИТЕР
  342. L’Europe s’alarme de l’explosion du coût du réacteur à fusion nucléaire ITER, 13.05.2010.
  343. РФ в 2013-2015 гг вложит в проект ИТЭР 14,4 млрд руб (18.09.2012). Архивировано 16 октября 2012 года.
  344. Участие России в проекте ИТЭР, часть I.
  345. The ITER Council
  346. ITER Council — fifth edition
  347. Osamu Motojima, Director-General, ITER Organization
  348. iter — A long-expected letter // Iter.org, 22 JUN, 2012 (англ.)
  349. Is fusion power really viable? BBC News (5 марта 2010 г.)
  350. 1 2 Tritium Supply Considerations, LANL, 2003. «ITER startup inventory estimated to be ~3 Kg»
  351. Hisham Zerriffi. Tritium: The environmental, health, budgetary, and strategic effects of the Department of Energy’s decision to produce tritium (англ.). Institute for Energy and Environmental Research (1996). Проверено 13 ноября 2013.
  352. International Control of Tritium for Nuclear Nonproliferation and Disarmament, CRC Press, 2004, page 15
  353. Новая сталь позволит оптимизировать расходы на термоядерный реактор // Lenta.ru, 27 октября 2008
  354. Характеристика материала 03Х16Н15М3 // Марочник стали и сплавов
  355. На пути к термоядерной энергетике // Элементы, 17 мая 2009

Ссылки[править | править вики-текст]