Видео про ИТЭР

Много лет в ка­че­стве хобби со­би­раю ин­фор­ма­цию и ста­тьи про меж­ду­на­род­ный тер­мо­ядер­ный ре­ак­тор ИТЭР (сам никак не учав­ствую в его разработке-​постройке), на­вер­ное уже экс­кур­сии по нему могу про­во­дить, был бы он по­стро­ен. Тут в Санк-​Петербурге на­ча­лась кон­фе­рен­ция по тер­мо­ядер­ной энер­ге­ти­ке под эги­дой МА­ГАТЭ FEC 2014 и я решил про­ком­мен­ти­ро­вать видео про iter.

В рам­ках этой кон­фе­рен­ции для жур­на­ли­стов ор­га­ни­зо­вы­ва­ют по­езд­ки на 2 важ­ней­ших цен­тра, ко­то­рые за­ни­ма­ют­ся со­зда­ни­ем же­ле­за, ко­то­рое будет вкла­дом Рос­сии в ИТЭР. Се­го­дня была по­езд­ка в НИ­И­ЭФА им. Д.В. Еф­ре­мо­ва, ко­то­рый яв­ля­ет­ся самым круп­ным из­го­то­ви­те­лем ИТ­ЭРов­ских ком­по­нен­тов в Рос­сии. Я по­ду­мал, что будет ин­те­рес­но на при­ме­ре од­но­го видео рас­крыть неко­то­рые тех­ни­че­ские ре­ше­ния, ко­то­рые ис­поль­зу­ют­ся в "нашем все" тер­мо­ядер­ных ис­сле­до­ва­ний со­вре­мен­но­сти.

Итак, видео. Да­вай­те взгля­нет на него, а я рас­ска­жу какое же­ле­зо ИТЕР мель­ка­ет в кадре.

На 0.11 мы видим несколь­ко цил­лин­дри­че­ских же­ле­зяк, ле­жа­щих на столе. Слева мы видим гиб­кие опоры - эле­мен­ты, ко­то­ры­ми будут кре­пить 5-ти тон­ные блоки за­щи­ты на стен­ки ва­ку­ум­но­го тора, внут­ри ко­то­ро­го будет го­реть плаз­ма. Эти эле­мен­ты ин­те­рес­ны двумя мо­мен­та­ми - во пер­вых они долж­ны вы­дер­жи­вать элек­тро­маг­нит­ные на­груз­ки (до 600 тонн), ко­то­рые воз­ни­ка­ют от токов, на­ве­ден­ных плаз­мой в ме­тал­ле сте­нок (можно себе пред­ста­вить что за зверь эта плаз­ма, если воз­ни­ка­ют такие силы), а во вто­рых они будут ин­ди­ви­ду­аль­но об­ра­ба­ты­вать­ся на стан­ке (все 2000 де­та­лей!), для того что бы вы­рать ошиб­ки сбор­ки ва­ку­ум­ной ка­ме­ры (раз­ме­ра­ми 20х20х20 мет­ров), по­то­му что пер­вая стен­ка долж­на встать перед плаз­мой без за­зо­ров и неров­но­стей.

Рядом чуть выше лежат так на­зы­ва­е­мые "ключи" - это эле­мен­ты из твер­дых спла­вов, ко­то­рые будут огра­ни­чи­вать пе­ре­ме­ще­ния бло­ков за­щи­ты под вли­я­ни­ем все тех же элек­тро­маг­нит­ных сил. Такая слож­ная схема при­со­еди­не­ния вы­бра­на для того, что бы из­бе­жать про­блем с из­ме­не­ни­ем гео­мет­рии за­щи­ты, и что бы элек­три­че­ски изо­ли­ро­вать за­щи­ту от сте­нок ва­ку­ум­ной ка­ме­ры, сни­зив тем самым токи, ко­то­рые по­те­кут в этих стен­ках.

Далее, на 0.31 ка­ме­ра цеп­ля­ет ис­сле­до­ва­тель­ский стенд, на ко­то­ром ис­пы­ты­ва­ют вся­кие за­щит­ные кон­струк­ции ИТЭР на стой­кость к плаз­ме. 

На 1.15 в кадре по­яв­ля­ют­ся, ви­ди­мо ма­ке­ты пи­ро­вы­клю­ча­те­лей тока - устройств, ко­то­рые обес­пе­чат  раз­рыв мощ­ных токов ка­ту­шек в слу­чае от­ка­за ос­нов­ных вы­клю­ча­те­лей.

В 1.43 какой-​то ин­же­нер же­сти­ку­ли­ру­ет возле про­то­ти­пов "пер­вой стен­ки" - это смен­ные па­не­ли из меди и стали, через ко­то­рые про­го­ня­ет­ся сотня лит­ров воды в се­кун­ду, ко­то­рые яв­ля­ют­ся ос­нов­ным теп­ло­вым экра­ном. Пер­вая стен­ка об­ли­цо­ва­на бе­ри­ли­ем (а воль­фрам, ко­то­рым раз­ма­хи­ва­ет кор­ре­спон­дент от­но­сит­ся к дру­го­му устрой­ству - ди­вер­то­ру, рас­по­ло­жен­но­му внизу ва­ку­ум­ной ка­ме­ры) От­дель­ным эл­мен­том пер­вая стен­ка яв­ля­ет­ся по при­чине до­воль­но быст­рой (за пару лет) де­гра­да­ции, по­это­му ее при­дет­ся ме­нять до­воль­но часто. Кста­ти это одно из самых об­щи­тан­ных и про­ве­рен­ных на ма­ке­те устройств, по­то­му что в пер­вой стен­ке со­чи­та­ют­ся про­бле­мы ней­трон­ной и плаз­мен­ной ра­ди­а­ции, охла­жде­ния, ги­гант­ских элек­тро­маг­нит­ных сил, и при этом жест­кий тре­бо­ва­ний по из­ме­не­нию гео­мет­рии, за­щи­те от про­ник­но­ве­ния три­тия, непо­вре­жда­е­мо­сти си­сте­мы охла­жде­ния и т.п.

 Ну и на­ко­нец в 1.53 в кадре по­яв­ля­ет­ся про­пи­точ­ный макет двой­ной га­ле­ты по­ло­и­даль­ной ка­туш­ки PF6. Маг­нит­ная си­сте­ма ITER - это от­дель­ная песня, с ре­корд­ны­ми за­па­са­е­мы­ми энер­ги­я­ми (пол­ная энер­гия маг­нит­ной си­сте­мы - 51 ги­га­д­жо­уль, т.е. эк­ви­ва­лент 12 тонн тро­ти­ла)  боль­ши­ми по­ля­ми, ре­корд­ны­ми то­ка­ми и весь­ма длин­ным пе­ри­о­дом раз­ра­бот­ки (по­ряд­ка 10 лет за­ня­ла от­ра­бот­ка тех­но­ло­гий, сей­час она за­кон­чи­лась и идет про­из­вод­ство раз­но­об­раз­ных маг­ни­тов). Так вот, PF6 - се­ред­ня­чок среди маг­ни­тов ITER, верх­нее зе­ле­ное ко­леч­ко на этом ри­сун­ке

Это коль­цо со­сто­ит из 240 вит­ков сверх­про­во­дя­ще­го ка­бе­ля (ко­то­рый там даль­ше в кадре фи­гу­ри­ру­ет), уло­жен­но­го в спе­ци­аль­ную сталь­ную мат­ри­цу (ко­то­рая будет удер­жи­вать ка­бель от раз­ру­ше­ния от сил Ло­рен­ца, ко­то­рые до­сти­га­ют 40000 тонн(!!) для этой ка­туш­ки). В силу того, что в слу­чае по­те­ри сверх­про­во­ди­мо­сти в этой ка­туш­ке воз­ник­нет бро­сок на­пря­же­ния, ам­пли­ту­дой в ки­ло­воль­ты, от­дель­ные витки надо за­и­зо­ли­ро­вать, для чего это дело об­ма­ты­ва­ют спе­ци­аль­ной лен­той, за­ли­ва­ют эпок­сид­кой, ва­ку­у­ми­ру­ют и на­гре­ва­ют. Имен­но макет, на ко­то­ром от­ра­ба­ты­ва­лись эти опе­ра­ции и есть в кадре.

Ну вот в крат­це несколь­ко слов о несколь­ких из сотен по­доб­ных си­стем Iter. Если кому-​то что-​то еще ин­те­рес­но - спра­ши­вай­те, у меня есть де­сят­ки пре­зен­та­ций и ста­тей :)