O primeiro elemento do solenóide central do reator de fusão ITER é instalado para diagnóstico final antes da montagem

Recentemente, o primeiro elemento do solenóide central foi instalado no estande para testes finais na oficina de montagem dos componentes do reator de fusão ITER no sul da França. Após a conclusão do trabalho de montagem, será criado o eletroímã mais forte do mundo, que, segundo os desenvolvedores, poderia levantar um moderno porta-aviões da água.

Fonte da imagem: ITER

O solenóide central montado será uma estrutura de 20 metros pesando cerca de 1.000 toneladas. Ele será montado a partir de seis módulos, que são produzidos pela empresa americana General Atomics. O primeiro dos módulos foi entregue na França em setembro do ano passado e o segundo chegou lá um mês depois. No dia 10 de fevereiro, o primeiro módulo foi transferido para o estande para testar todos os seus componentes – cabos, conectores, sensores e demais unidades de trabalho do módulo, que, ao serem montados, exigirão interface com outros módulos.

O processo de mover o módulo do local de armazenamento para o local de diagnóstico levou várias horas e o trabalho dos instaladores foi coordenado. Os elementos solenóides são feitos de um composto muito frágil de nióbio e estanho, que é usado para o enrolamento supercondutor do eletroímã. A menor distorção durante a subida e descida do módulo com peso em torno de 110 toneladas poderia danificar este componente, por isso levou mais de duas horas para ajustar o comprimento de três talabartes. Qualquer desvio da vertical pode danificar permanentemente o módulo, o que é simplesmente inaceitável.

O custo dos equipamentos para transporte dos módulos solenoides pelo local, sua montagem final e equipamentos de diagnóstico chega a US$ 10 milhões. Após testar cada módulo, eles serão transferidos para o estande de montagem, onde serão montados em um núcleo central de 20 metros de altura. Em seguida, o solenóide será testado como um conjunto e só então abaixado no eixo do reator até o centro. Um modelo de solenóide já está instalado na mina, o que facilita a montagem do reator. Sob o contrato, a General Atomics produzirá um sétimo elemento sobressalente do solenóide central caso um dos seis módulos principais seja danificado.

Solenóide de 6 ímãs montados. Fonte da imagem: General Atomics

Em um tokamak, o solenóide central desempenha o papel do enrolamento primário do transformador, para o qual o feixe de plasma na câmara de vácuo será o enrolamento secundário (volta única). Os fios supercondutores do solenóide central ITER podem suportar uma corrente de até 46 kA. A tensão no solenóide aumentará de zero a 30 kV, o que induzirá uma corrente elétrica no circuito de plasma em curto-circuito. Devido ao aquecimento ôhmico, o calor adicional é liberado, o que torna possível aquecer o plasma ainda mais alto do que o fornecido por três sistemas de aquecimento especiais. Para 20 anos de operação, o solenóide deve suportar cerca de 60.000 pulsos.