Работы по сооружению экспериментального термоядерного реактора ITER столкнулись с проблемой, которая может иметь серьёзные последствия, сообщает "Nature".
Предварительные испытания сверхпроводящих кабелей для центрального соленоида (ЦС) выявили их ускоренную деградацию. Если проблема не будет устранена, то проект столкнётся с очередной задержкой.
Центральный соленоид в реакторе ITER состоит из шести идентичных обмоток, выполненных из сверхпроводника Nb3N. За его производство отвечают США, Япония и Россия. Сверхпроводящий кабель для ЦС будет изготавливаться в Японии.
По техзаданию, кабель для ЦС должен выдерживать без существенной деградации 60 тысяч циклов заряд-разряд. Общая длина кабелей для ЦС доходит до 40 км.
В ноябре 2010 года в ходе испытаний образцов кабеля на установке SULTAN в швейцарском институте Пауля Шеррера было обнаружено, что свойства образцов значительно ухудшаются всего после 6 тысяч циклов. Это означает, что проектный 20-летний срок службы ITER сократится примерно в 10 раз - или, что раз в два года на реакторе потребуется проводить сложную и дорогостоящую операцию по замене кабелей ЦС.
Японское агентство, отвечающее за сотрудничество в рамках ITER, приостановило работы по выпуску кабелей до выяснения причин случившегося. В агентстве отмечают, что ранее с такой проблемой они не сталкивались.
В швейцарских экспериментах была предпринята попытка сымитировать рабочие условия в ITER, чего раньше не делали японцы - кабели были помещены в сильное, но неравномерное магнитное поле. Полученные результаты стали для участников проекта неприятной неожиданностью.
Дополнительную проверку швейцарских выводов в настоящее время проводят специалисты национальной лаборатории Окриджа (США) с использованием нейтронного генератора "Spallation Neutron Source". Рассматриваются также другие типы Nb3N кабелей на предмет их устойчивости к условиям ITER.
Руководство проекта по строительству термоядерного реактора надеется, что проблема с кабелями для центрального соленоида разрешится к июню этого года. В противном случае потребуется подключение к производству кабелей дополнительных производственных мощностей, чтобы не допустить отставания от графика.
Проект ITER - международный проект по созданию демонстрационного термоядерного реактора в Кадараше (Франция). Участие в нём принимают многие ведущие мировые державы и объединения стран, в том числе, Россия, США и Евросоюз.
Сроки пуска ITER неоднократно сдвигались. По последним данным, первая плазма на реакторе может быть получена в конце 2019 года, а переход на дейтериево-тритиевое топливо на ITER не произойдёт ранее 2026 года.