На стройплощадку реактора ИТЭР прибыл прототип центральной сборки дивертора производства АО "НИИЭФА"

16 декабря во Францию, на площадку строительства Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER) было доставлено оборудование для одной из важнейших его систем – полномасштабный прототип центральной сборки дивертора, произведенный в АО «НИИЭФА» (предприятие Госкорпорации «Росатом»).

«Это сложнейшее оборудование, создание которого потребовало от российских учёных тщательных расчётов и оригинальных технических решений, – отметил заместитель генерального директора по термоядерным и магнитным технологиям – директор НТЦ «Синтез» АО «НИИЭФА» И.Ю. Родин. – Помимо требований к надёжности и безопасности, специалистам АО «НИИЭФА» необходимо было обеспечить высокие точности изготовления, обусловленные условиями работы устройства в термоядерном реакторе».

Как отметили специалисты ИТЭР, принимавшие груз, оборудование хорошо перенесло транспортировку. Далее прототип ЦСД будет интегрирован в кассету дивертора и пройдёт полный цикл испытаний. После подтверждения характеристик в 2022 году начнётся изготовление опытной партии ЦСД. В соответствии с Соглашением о поставках АО «НИИЭФА» изготовит для Международной организации ИТЭР 54 штатные и 4 запасные центральные сборки дивертора, которые будут поставляться в ИТЭР до 2027 года.

Дивертор располагается внизу вакуумной камеры токамака и служит для отбора мощности реактора и поддержания чистоты плазмы. Благодаря дивертору атомы облицовки первой стенки, появляющиеся в силу неизбежного распыления ее частицами плазмы, удаляются из периферии плазмы, вследствие чего не успевают проникнуть в центр плазменного шнура и охладить его. Устройство включает в себя тело кассеты, на которую монтируются внешние (производятся в Японии) и внутренние (производятся в Евросоюзе) вертикальные мишени и центральная сборка дивертора (производится в АО «НИИЭФА», Россия).

Центральная сборка дивертора (ЦСД) обеспечивает защиту кассеты дивертора от тепловых потоков и потоков заряженных частиц, а также экранирует основную плазму от нейтрального газа, находящегося в диверторе под повышенным, по сравнению с основной плазмой, давлением. В режиме нормальной работы реактора нагрузки на ЦСД составят 5 мегаватт на м2 с повышением до 10 мегаватт при кратковременных переходных процессах. Ключевые узлы ЦСД – купол и две отражающих мишени – состоят из 34 обращённых к плазме теплоотводящих элементов. Уникальная многослойная конструкция элементов представляет собой биметаллическое основание из бронзы и стали, облицованное вольфрам-медными плитками. Для соединения материалов, обладающих разными физическими свойствами, применялись сварка взрывом, вакуумная пайка, лазерная и аргонодуговая сварка. В процессе разработки конструкции специалистами АО «НИИЭФА» был получен патент № 202604 на полезную модель «Устройство для фиксации и прижима деталей в процессе высокотемпературной вакуумной пайки в печах сопротивления». Все соединения прошли проверку методами неразрушающего контроля. Для подтверждения соответствия требуемым характеристикам, прочности и надёжности каждый элемент отдельно и узлы в сборке подверглись целому ряду испытаний: тепловым – до 5 мегаватт на кв. м в течение 5000 циклов, гидравлическим – проливным и опрессовочным под давлением 7 МПа (70 атмосфер), вакуумным горячим гелиевым испытаниям при температуре 250 0С и давлении гелия 4 МПа (40 атмосфер).

ITER (ИТЭР) – Международный экспериментальный термоядерный реактор на базе концепции токамака и один из крупнейших примеров глобального партнерства в сфере развития ядерной энергетики. Цель мегасайенс-проекта – продемонстрировать возможности управляемого термоядерного синтеза для перехода на более «чистый» и безопасный вид добычи энергии. Над проектом совместно работают страны Евросоюза, Россия, США, Индия, Китай, Южная Корея и Япония. Организацией, ответственной за выполнение обязательств российской стороны в проекте ИТЭР, определена Госкорпорация «Росатом». Работу координирует Частное учреждение Госкорпорации «Росатом» «Проектный центр ИТЭР». В ответственность Российской Федерации входит изготовление и поставка 25 сложнейших высокотехнологичных систем будущей установки. Выполнение работ по проекту ИТЭР поддерживает научные и инженерные коллективы на российских предприятиях.

Источник: Отдел внутренних и внешних коммуникаций АО «НИИЭФА»