Организация ИТЭР объявила о начале эксплуатации своего испытательного стенда магнитов для криогенных испытаний (Magnet Cold Test Facility) после успешного охлаждения первой катушки магнита до 4 Кельвинов (минус 269°C).
Программа криогенных испытаний магнитов ИТЭР была запущена в 2023 году в рамках пересмотренного подхода к сборке и вводу в эксплуатацию установки. Объект расположен в здании в Кадараше, Франция, которое ранее использовалось Европейским агентством для производства четырёх крупнейших полоидальных катушек ИТЭР, и использует масштаб здания, подъёмное оборудование и близость к криогенной установке. Этот стенд позволит ИТЭР испытывать отдельные сверхпроводящие магниты при их рабочей температуре 4 К и вплоть до полного тока перед установкой в токамак.
Магнитная система ИТЭР состоит из тороидальных и полоидальных катушек магнитного поля, корректирующих катушек и центрального соленоида.
Первой катушкой, проходящей испытания в стенде для криогенных испытаний магнитов, является 330-тонная тороидальная катушка ИТЭР, намотанная из ниобий-оловянного сверхпроводника. За ней последуют дополнительные тороидальные катушки от разных производителей, а также одна кольцевая полоидальная катушка — самая маленькая катушка ИТЭР, PF1.
Первая катушка ИТЭР была охлаждена до 4 К за 12-дневный период в 800-кубометровом криостате испытательного стенда магнитов ИТЭР. Это достижение было объявлено 21 мая. Члены Консультативного комитета по управлению Совета ИТЭР, присутствовавшие на заседании на площадке, присоединились к техническим командам в центре управления ИТЭР для небольшой церемонии, посвящённой этому событию.
В ИТЭР сообщили, что проводник теперь перешёл в сверхпроводящее состояние, и ожидается, что испытания высокими токами начнутся в ближайшее время. Ожидается, что каждая испытательная кампания для одной катушки будет длиться от четырёх до шести месяцев.
«Хотя никакие внешние испытания не могут полностью воспроизвести условия работы внутри токамака ИТЭР, испытания на стенде для криогенных испытаний магнитов предоставят важную информацию о поведении магнитов, криогенных характеристиках, электрических интерфейсах, приборостроении и критических соединениях, которые соединяют слои намотанного сверхпроводника внутри катушек магнитов, а также усилят меры по снижению рисков и готовность ИТЭР», — заявили в Организации ИТЭР.
Основными целями испытаний являются проверка высоковольтной изоляции на корпус при различных температурах, демонстрация возможностей обнаружения перехода в нормальное состояние (квенча) и проверка характеристик катушек при номинальном токе (68 кА для тороидальных катушек и 48 кА для PF1). Программа также проверит цепочки приборов, системы логики управления и ключевые функции защиты магнитов. Модули центрального соленоида проходили криогенные испытания перед отправкой.
«ИТЭР, будучи первым в своём роде проектом, требует как изобретательности, так и дисциплины», — заявил генеральный директор ИТЭР Пьетро Барабаски. «Перепрофилируя существующую инфраструктуру, используя возможности нашей криогенной установки и мобилизуя многопрофильную команду, мы создали практический способ снизить риски до начала комплексной наладки. Это важно для ИТЭР, а также является примером того, как ИТЭР может поддерживать более широкую термоядерную экосистему, создавая знания, инфраструктуру и эксплуатационный опыт, которые могут использовать другие».
После испытаний нескольких катушек магнитов ИТЭР стенд для криогенных испытаний магнитов будет предоставлен в распоряжение другим заинтересованным сторонам в области термоядерного синтеза в рамках инициатив Организации ИТЭР по обмену знаниями и взаимодействию с частным термоядерным сектором.
ИТЭР — это крупный международный проект по созданию термоядерного устройства типа токамак, предназначенного для доказательства осуществимости термоядерного синтеза как крупномасштабного и безуглеродного источника энергии. Цель ИТЭР — работать при мощности 500 МВт (непрерывно в течение как минимум 400 секунд) при входной мощности нагрева плазмы 50 МВт. По-видимому, в процессе работы может потребоваться дополнительный ввод электроэнергии около 300 МВт(э). На ИТЭР электроэнергия вырабатываться не будет.
Тридцать пять наций сотрудничают в строительстве ИТЭР. Европейский союз обеспечивает почти половину стоимости его строительства, в то время как остальные шесть членов (Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США) вносят равный вклад в остальную часть. Строительство началось в 2010 году, и первоначальный целевой срок получения первой плазмы в 2018 году был перенесён советом ИТЭР на 2025 год. Однако в июне 2024 года был объявлен обновлённый план проекта, который нацелен на «научно и технически надёжный начальный этап операций, включая дейтерий-дейтериевую термоядерную реакцию в 2035 году, за которой последует работа на полной магнитной энергии и токе плазмы».
