El proyecto internacional ITER para la creación de un reactor termonuclear experimental se encuentra en desarrollo y este año Rusia fabricará y suministrará equipos críticos para este proyecto. Las empresas de Rosatom juegan un papel clave en su desarrollo y producción. Además de participar en el proyecto ITER, Rusia también está desarrollando activamente un programa termonuclear nacional.
ITER: continúan las entregas
A fines del segundo trimestre de 2022, la parte rusa enviará a Francia (donde se construye ITER) una bobina de campo poloidal PF1. La bobina estará ubicada en la parte exterior del sistema magnético toroidal de ITER y proporcionará un campo magnético poloidal para crear plasma, controlar su posición y forma, y el mantenimiento de la corriente. En total son seis las bobinas de este tipo, una será suministrada por China, y otras cuatro se fabrican en el sitio, ya que tienen un tamaño no estándar. Para entender mejor, el diámetro de la bobina rusa es de 9 m, el peso es de 200 toneladas.
Para cada uno de los 16 cables de las bobinas se utilizó un superconductor de niobio-titanio fabricado en las empresas de la división de combustibles de Rosatom y en el Instituto de Investigación y Diseño de la Industria del Cable de Rusia, que tiene propiedades superconductoras a una temperatura de aproximadamente 4ºK. La fabricación de la bobina en sí comenzó en 2014. La tecnología y el equipo fueron desarrollados por Rosatom, y se está construyendo en el astillero Sredne-Nevsky, en San Petersburgo.
En septiembre está prevista la entrega al ITER de los girotrones fabricados en Rusia, que son los generadores de radiación de vacío de alta potencia y alta frecuencia, que además calientan los electrones del plasma. Pero lo más importante es que los girotrones proporcionan su descomposición e iniciación. La potencia de cada girotrón es de 1 MW, la frecuencia de radiación es de 170 GHz. En total debe haber 24 de ellos. Rusia suministra ocho unidades, seis de ellos ya están listos y cinco incluso han sido probados.
Los girotrones estarán ubicados en un edificio especial, ya que los campos externos están contraindicados para el dispositivo, los cuales están presentes en exceso en el tokamak, el principal dispositivo funcional de ITER. Del desarrollo y la gestión científica se ocupa el Instituto de Física Aplicada de la Academia Rusa de Ciencias, la producción está a cargo de Gikom de Nizhny Novgorod.
En noviembre-diciembre de 2022 está previsto el envío de los pedestales de los conectores de los módulos de manta. Los pedestales se soldarán a la cámara de vacío del reactor, luego se instalarán conectores eléctricos sobre ellos para cortocircuitar las corrientes inducidas en los módulos de manta durante las interrupciones del plasma en la pared de la vasija de vacío del reactor. La empresa responsable de la fabricación de los conectores para módulos es NIKIET (que forma parte de Rosatom). La fabricación de estos equipos tomó alrededor de tres años. Los pedestales están hechos de dos materiales: bronce al cromo-zirconio y acero inoxidable.
Para fines de 2022, las empresas de Rusia fabricarán los port-plugs y soportes para probarlos. Los port-plugs son unos módulos que permiten colocar sistemas de diagnóstico de parámetros de plasma en el interior del reactor, protegiéndolos del flujo de neutrones y reduciendo el fondo de radiación en áreas que deben ser accesibles al personal. Se instalarán 40 port-plugs alrededor de todo el perímetro de la cámara de vacío del tokamak, cuatro de ellos serán fabricados por Rusia. Rusia también suministrará cuatro stands, donde se realizarán pruebas de vacío, térmicas y funcionales de los port-plugs antes de la instalación. Es necesario entregar los stands en la forma más ensamblada posible, y luego se ensamblarán en el sitio, según el diseñador. Se necesitan varios soportes porque cada port-plug se probará durante unos cinco meses. Si hubiera un solo stand, se necesitarían más de 16 años para probar todos los dispositivos. La primera entrega de stands está programada para el próximo año, y la última, para 2026. Los port-plugs serán fabricados por el Instituto de Física Nuclear de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias, los soportes serán fabricados por NPO «Grupo de Empresas de Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Instrumentos» de Bryansk.
ITER mantiene la neutralidad
En total, la parte rusa participa en la creación de 25 sistemas de diagnóstico, vacío, electromagnético y otros, y sin algunos de ellos, el lanzamiento del reactor es prácticamente imposible. “Rusia continúa cumpliendo sistemáticamente con todas sus obligaciones. Ya hemos completado íntegramente el envío de varios componentes y sistemas críticos. Las entregas clave están previstas para este año, y se está trabajando en todos los sistemas que son parte de la responsabilidad de Rusia”, dijo Alexander Petrov, portavoz de ITER-Center (la oficina de representación rusa del proyecto).
ITER se adhiere estrictamente a la neutralidad política y, a pesar de las turbulencias políticas y económicas, continúa cooperando con Rusia. “No hay cambios notables en el ambiente del equipo. La organización ITER ha desarrollado durante mucho tiempo una posición: el proyecto es fundamentalmente neutral. A principios de marzo, nos enviaron un recordatorio de este postulado y la seguridad de que la reacción ante cualquier forma de falta de respeto en el equipo, especialmente en relación con la crisis, sería inmediata. Sin la contribución de Rusia, no se pueden lograr los ambiciosos objetivos de ITER, y todos los socios lo entienden. Según la información que dispongo, Bernard Bigot, director general de la Organización Internacional ITER, ha asegurado en repetidas ocasiones que está dispuesto a hacer todo lo posible para superar las dificultades con la celebración de contratos, interacción con aduanas, pagos bancarios, etc.”, – compartió sus impresiones el jefe de desarrollo de los diagnósticos de neutrones en la Organización Internacional ITER (Francia) Vitaly Krasilnikov.
La fusión rusa
Rusia también está desarrollando tecnologías termonucleares de forma independiente, y el país tiene su propio programa termonuclear nacional.
En 2021, en el marco del programa integral «Desarrollo de equipos, tecnologías e investigación científica en el campo del uso de la energía atómica en la Federación Rusa hasta 2024» (KP RTTN), comenzó el proyecto federal «Desarrollo de tecnologías de fusión termonuclear controlada y tecnologías de plasma innovadoras». Una de las tareas clave del proyecto es la creación de un tokamak con tecnologías de reactores TRT/TRT. Está previsto que esta nueva planta de generación se construya en TRINITI (parte de Rosatom) para 2030. La instalación utilizará ambas tecnologías desarrolladas en Rusia durante la participación en un proyecto internacional, así como otras completamente nuevas. Esta es la creación de una primera pared de litio de metal líquido, un sistema de calentamiento de ciclotrón de electrones, etc. “TRT debería convertirse en una plataforma para desarrollar nuevas ideas necesarias para la implementación de prospectos de reactores para fusión termonuclear, principalmente como tecnologías generales y conversión de energía directa de flujos de plasma de alta energía”, dijo Victor Irgisonis, director de investigación y desarrollo de Rosatom.
El programa también planea modernizar la infraestructura existente, por ejemplo, el tokamak T-15MD, lanzado en 2021 en el Instituto Kurchatov, estará equipado con sistemas adicionales de calefacción, diagnóstico, recopilación y procesamiento de datos, generación actual y otros elementos.
Entre otras tareas del programa se encuentran la creación de prototipos de motores de cohetes de plasma con mayor empuje y parámetros de impulso específicos, trabajo en fusión termonuclear láser y otros.
