تم في 1 تشرين الثاني/نوفمبر شحن ملف حقل بولويدي PF1 من سانت بطرسبرغ إلى فرنسا. إنه عنصر أساسي في المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي، وهو عبارة عن أكبر توكاماك في العالم بناه المجتمع الدولي لإثبات إمكانية الاندماج النووي في توليد طاقة أكثر من تلك المستخدمة.
إن وجهة رحلته البحرية هي مرسيليا، والتي ستقطع منها مسافة 104 كيلومترات براً إلى موقع المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي في كاداراش (Cadarache). يشارك رئيس المكتب الصحفي لمركز للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي الروسي ألكسندر بيتروف انطباعاته، قائلا: “سينقل قطار شحن ضخم هذه الحمولة الهائلة ليلاً، بمرافقة الشرطة والدرك. لقد سبق أن رأيته يسافر مع قطعة أخرى من المعدات – كان الأمر مثيرًا للإعجاب! تدفق سكان المدن والبلدات المجاورة إلى الشوارع لتصوير هذا المشهد المذهل”.
ما الحاجة للملف؟
ملف الحقل البوليويدي PF1 هو أحد مكونات النظام المغناطيسي للمفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي المصمم للحصول على البلازما الأولى في مفاعل الاندماج. تحصر المغانط البلازما التي ستصل درجة حرارتها إلى 300 مليون درجة مئوية في أوضاع تشغيل معينة وتبعدها عن جدران غرفة التوكاماك، حيث لا يمكن لأي مادة تحمل مثل درجة الحرارة المرتفعة هذه. تم اقتراح فكرة حصر البلازما داخل حقل كهرومغناطيسي لأول مرة من قبل فريق من العلماء السوفييت في الخمسينيات من القرن الماضي.
مساهمة روسيا في المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي
22 كم من الخيوط فائقة التوصيل للفائف ملف الحقل الحلقي
11 كم من الخيوط فائقة التوصيل للفائف ملف الحقل البوليويدي
4 منصات اختبار لتجميع المقابس الاستوائية والمنافذ العلوية
58 وحدة تحويل كاسيت مركزية
اختبار حراري للمكونات التي تواجه البلازما
1 ملف حقل بوليويدي PF1
18 قناة علوية لوعاء الإخلاء
8 جيروترونات 170 غيغا هرتز / 1 ميغاواط
9 أنظمة قياس وتشخيص البلازما
179 لوحًا أكثر استهلاكًا للطاقة من جدار التوكاماك الأول
التصميم الفني لمقابس المنافذ التشخيصية
أنظمة الإمداد بالطاقة ومعدات التحويل
خواص الملف الروسي
ملف الحقل البوليويدي PF1 عبارة عن هيكل ضخم يبلغ قطره 9 أمتار ويزن 200 طن، ولكنه أصغر الملفات الستة التي سيتم تثبيتها في المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي. تم تصنيع ملف آخر، هو PF6، بقطر خارجي 11.2 مترا، وتزويده من قبل الصين. إن الملفات الأربعة المتبقية (PF2 – PF5 ) كبيرة جدًا وثقيلة – تتراوح أقطارها بين 17 و24 مترًا – بحيث يتم تجميعها في الموقع. سيتم تثبيت الملف PF1 في المرحلة الأخيرة.
بدأ تطوير وإنتاج ملف الحقل البوليويدي روسي الصنع في العام 2014.
إنه مكوّن من كتلة من ثماني فطائر مزدوجة، كل منها ملفوفة بخيوط فائقة التوصيل من النيوبيوم-التيتانيوم المصنعة من قبل الشركات التابعة لروساتوم. يقول نائب مدير مركز المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي ليونيد خيمتشينكو: “إن هذه حقيقة مثيرة للاهتمام: فكما هو معروف، ستكون درجة الحرارة داخل المفاعل عشرة أمثال درجة حرارة الشمس بينما درجة الحرارة في الملفات – أي على بعد مترين فقط من قلب المفاعل – ستكون الأدنى في النظام الشمسي، حوالي K4”. كانت الاختبارات على الموصلات الفائقة طويلة ودقيقة، حيث كان على المهندسين التأكد من أن الخيوط تفي بمواصفات التيار الكهربائي والمتانة والعزل والجودة المركبة وغيرها. التفاوتات في الأبعاد للملف أقل من 1 مم.
كانت أول فطيرة جاهزة في العام 2016 وآخر فطيرة جهزت في العام 2019. تم في آذار/مارس 2021 الانتهاء من تشريب لفائف الملف بضغط إخلائي – وهي واحدة من أكثر المهام مسؤولية وصعوبة. اجتاز الملف بعد عام، في آذار/مارس 2022 اختبارات القبول. تم تطوير الملف، بما في ذلك التكنولوجيا والمكونات الخاصة به، في معهد يفريموف ( Efremov ) لأبحاث المعدات الكهروفيزيائية (NIIEFA) التابع لروساتوم، وتم تصنيعه في مصنع Sredne-Nevsky في سانت بطرسبرغ. يقول إيغور رودين، نائب المدير العام للاندماج النووي والتقنيات المغناطيسية، ومدير مركز سينتيز العلمي والتقني التابع لشركة NIIEFA: “لقد قطعنا كل الطريق من تطوير وثائق العمل وتأهيل العمليات إلى الحلول الهندسية المعقدة والاختبارات النهائية التي أكدت الامتثال لمتطلبات مؤسسة مفاعل الاندماج التجريبي الدولي. أنا أعتبر هذا الحدث إنجازًا لا جدال فيه للمجتمع العلمي الروسي. إن هذا هو أكبر مغناطيس كهربائي فائق التوصيل تم إنشاؤه على الإطلاق في الاتحاد الروسي. لا يوجد العديد من الدول في العالم القادرة على صنع مثل هذه المنتجات”.
تفسير جديد
اختصار ITER ، الذي يعني في الأصل “المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي”، مقترن الآن بالكلمة اللاتينية “iter” التي تعني مسارا أو رحلة أو طريقا.
قال أناتولي كراسيلنيكوف، مدير مركز المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي التابع لروساتوم، عند شحن الملف: “إن هذا حدث ذو أهمية كبيرة لكل من الشركات الروسية التي ساهمت في إنتاج هذا المكون الأكثر أهمية في مفاعل الاندماج المستقبلي وللمشروع ككل. إنه نتيجة اختراق لسنوات عديدة من العمل المشترك الفعال لمعاهد الأبحاث الروسية الرائدة والشركات الصناعية، بالإضافة إلى كونه عرضا مقنعا لإمكانياتنا البحثية والتقنية”. ووفقا له، فإن روسيا توسع نطاق البحث وتطبيق التقنيات العالية، بما في ذلك التطبيقات الصناعية، على الرغم من العقوبات غير المسبوقة التي فرضها الغرب.
