اولین محفظه خلا ۵۲۰۰ تنی ITER برای کنترل پلاسما در واکنشهای همجوشی ایجاد شد
اولین بخش از پنج بخش محفظه خلا برای راکتور آزمایشی بینالمللی همجوشی گرماهستهای (ITER) تکمیل شد. این محفظه خلا که به عنوان محفظه پلاسما نیز شناخته میشود، محیطی با خلا بالا برای پلاسما فراهم میکند، بهبود دهندهی حفاظ تابشی و پایداری پلاسمایی است و به عنوان اولین سد محتوای رادیواکتیو عمل میکند.
پس از مونتاژ، بخش محفظه خلا به قطر ۱۹.۴ متر و ارتفاع ۱۱.۴ متر خواهد رسید و وزن آن تقریباً ۵۲۰۰ تن خواهد بود. این قطعه در اواخر اوت تکمیل شد و به زودی از ایتالیا به مارسی، بندر صنعتی فرانسه، منتقل خواهد شد، جایی که روی یک تریلی عظیم بارگیری میشود تا به محل ITER برسد. چهار بخش باقیمانده در اروپا در حال تولید هستند و در دو سال آینده تحویل داده خواهند شد.
محفظه خلا یک محفظه فولادی جوشکاریشده محکم است
«این دستاورد سالها کار تلاش برای پاسخگویی به چندین چالش فنی برای این قطعه بینظیر است»، گفت آندرس دنس آلوارز د سوتوماور، افسر فنی سازمان Fusion For Energy مستقر در وستینگهاوس. «به یاد دارم که ساخت مواد خام را مشاهده میکردم، از ذوب شمشها که به فورجهای کوچک و صفحات تبدیل میشدند، که به تدریج به این ساختار فولادی عظیم تبدیل شدند. کارها به موازات هم در کارخانههای مختلف پیشرفت کردند و در نهایت همه قطعات زیر سقف یکسان متحد شدند.»
هرچه حجم محفظه خلا بزرگتر باشد، کنترل پلاسما آسانتر است
ITER ادعا میکند که در یک دستگاه توکاماک، هرچه حجم محفظه خلا بزرگتر باشد، کنترل پلاسما آسانتر است و به نوعی رژیم انرژی بالا میرسد که توان همجوشی قابل توجهی تولید خواهد کرد.
محفظه خلا ITER با حجم داخلی ۱۴۰۰ متر مکعب، یک عرصه آزمایشی منحصر به فرد برای فیزیکدانان همجوشی فراهم خواهد کرد: حجم پلاسمای موجود در مرکز مخزن (۸۴۰ متر مکعب) میتواند ده برابر بزرگتر از بزرگترین توکاماک عملیاتی موجود باشد.
با نصب پوشش و جداکننده، وزن محفظه خلا به ۸۵۰۰ تن خواهد رسید. ماژولهای پوششی که سطوح داخلی محفظه را میپوشانند، حفاظتی در برابر نوترونهای با انرژی بالا که توسط واکنشهای همجوشی تولید میشوند، فراهم میکنند. برخی از ماژولهای پوششی نیز در مراحل بعدی برای آزمایش مواد برای مفاهیم زایش تریتیوم استفاده خواهند شد، طبق اطلاعات ITER.
ITER همچنین ادعا کرد که چهل و چهار دهانه یا پورت در محفظه خلا دسترسی برای عملیاتهای هندلینگ از راه دور، تشخیصها، گرمایش و سیستمهای خلا فراهم خواهند کرد.
«تولید بخش ۵ برای اروپا و تامین کنندگان صنعتی آن یک منحنی یادگیری جذاب بوده است. ما موفق شدیم چالشهای فنی در تولید و موارد مربوط به زمانبندی را با موفقیت غلبه کنیم.» گفت خوان کاکس، مدیر پروژه محفظه خلا از Fusion For Energy.
«ما فرآیند تولید را با دقت دنبال کردیم و با اطمینان و مراقبت پیشرفت کردیم. این نتیجه همکاری معنادار بین F4E، کنسرسیوم AMW، زیرساختهای آنها و سازمان ITER است که در بسیاری از جلسات شرکت کردند، در بازبینی استراتژیها کمک کردند و به بسیاری از کارخانههای ما سفر کردند.»