En febrero se produjeron dos hechos relacionados con el suministro desde Rusia de componentes destinados al proyecto internacional ITER. El 10 de febrero, se recibió en la obra de construcción la bobina de campo poloidal PF1, y el 13 de febrero, el Instituto de Investigación Efremov de Equipos Electrofísicos (NIIEFA, que es parte de Rosatom) envió el primer lote de equipos rusos al ITER de este año.
Llegada de la bobina
“Nos complace que Rusia haya logrado fabricar y suministrar la bobina de campo poloidal. Los imanes superconductores para el ITER requieren una precisión sin precedentes”, dijo Pietro Barabaschi, Director General de la Organización Internacional ITER, durante la ceremonia de llegada de la bobina.
“Los mejores especialistas rusos participaron en el proceso de la bobina PF1, desarrollaron tecnologías de avanzada, métodos y soluciones para su fabricación. La finalización con éxito de la bobina PF1 y su entrega al sitio de construcción del reactor muestra claramente que Rusia ha sido, es y será una parte integral del proyecto ITER y de la investigación termonuclear mundial en general”, subrayó Alexey Likhachev, Director General de Rosatom.
La bobina PF1, de 9 metros de diámetro y 200 toneladas de peso, es una de las seis bobinas del campo poloidal del sistema magnético de confinamiento de plasma en el reactor ITER. El viaje de la bobina comenzó el 1° de noviembre del año pasado, cuando fue trasportada desde el Astillero Sredne-Nevsky (San Petersburgo) hasta el puerto francés de Berre. Desde allí hasta Cadarache, la bobina viajó en una plataforma especial por una carretera especial para cargas superpesadas y de grandes dimensiones, acompañada por un convoy.
Lote eléctrico-técnico final
La primera entrega de este año es al mismo tiempo el último lote de equipos eléctrico-técnicos que NIIEFA fabricó para el ITER. La entrega incluía barras conductoras de alta corriente y componentes de complejos de conmutación del sistema de alimentación eléctrica para las bobinas superconductoras del campo poloidal y el solenoide central.
NIIEFA es el contratista principal para la fabricación de los equipos eléctricos para los sistemas de alimentación eléctrica de las bobinas del sistema magnético del ITER. Consta de tres grupos de equipos, así como de un sistema de control y diagnóstico.
El primer grupo es el equipo de conmutación del sistema de protección de salida de energía. El plasma en el Tokamak está sostenido por un campo magnético. Las bobinas electromagnéticas utilizan un superconductor con resistencia eléctrica nula a temperaturas criogénicas. Puede transportar una enorme corriente de 70 kA para crear campos magnéticos. Pero existe un riesgo: en caso de fallo técnico, el bobinado del sistema magnético del ITER puede pasar de un estado superconductor a uno resistivo normal. Entonces, cientos de toneladas de superconductores recibirían una gran carga térmica y podrían «quemarse», y la central del reactor colapsaría. “Nuestro sistema de protección de salida de energía garantiza el funcionamiento seguro de la instalación del ITER. En caso de fallo técnico, eliminará de manera rápida y segura la energía almacenada de las bobinas del sistema magnético Tokamak, protegiéndolas de los efectos de la temperatura y el alto voltaje”, explica Igor Rodin, Vicedirector General de Tecnologías Termonucleares y Magnéticas, Director del Centro de Investigación y Desarrollo Sintez, de NIIEFA.
Este grupo también incluye los sistemas de conmutación de corriente en línea responsables de iniciar la descarga que forma el plasma del tokamak al comienzo de cada ciclo de funcionamiento.
El segundo grupo son las barras colectoras de alta corriente para alimentar las bobinas superconductoras. “Es la parte más costosa de nuestro acuerdo de suministro”, señala Maksim Manzuk, Jefe del Departamento de Equipos de Conmutación de Alta Corriente de NIIEFA. Su longitud total supera los 5 km. y su peso junto con los soportes es de 900 toneladas. Las barras están refrigeradas por agua y diseñadas para un funcionamiento continuo con corrientes directas de decenas de miles de amperios.
El tercer grupo de equipos técnicos eléctricos son las resistencias de absorción de energía. Son necesarias para disipar la energía almacenada en el campo magnético de los bobinados del Tokamak en forma de calor. El NIIEFA suministrará un total de 29 resistencias de este tipo, con un peso total de 1.300 toneladas. Ocuparían un edificio entero con un área de 3 mil m2 y podrían disipar más de 50 GJ de energía. Es una cantidad enorme, comparable a la energía cinética de un avión de transporte acelerando a 1400 km/h con un peso máximo de despegue de 640 toneladas. “Y esta es la energía que nuestras resistencias pueden disipar en forma de calor en 30 segundos, calentándose hasta 300 °C. Y un sistema de refrigeración por aire forzado enfriará las resistencias hasta su estado original en una hora”, explica Maksim Manzuk. Algunos neumáticos se colocarán sobre soportes de 2 a 2,5 metros de altura, otros irán suspendidos del techo.
La primera entrega de este año, con un total de 33,4 toneladas se realizó en tres remolques. En total, este año se prevé el envío a Francia de unos 50 remolques con más de 400 toneladas de equipamientos.
El sistema magnético del Tokamak consta de 39 bobinas superconductoras. De ellas, 18 son toroidales, seis poloidales, seis inductoras y nueve correctivas. El sistema magnético está alimentado por 22 sistemas de alimentación independientes.
¿Qué es el ITER?
El ITER es un Reactor Termonuclear Experimental Internacional basado en el Tokamak. El objetivo de este megaproyecto científico es demostrar el potencial de la fusión termonuclear controlada para la transición a una forma de producción de energía «más limpia» y segura. Los países de la Unión Europea, Rusia, EEUU, India, China, Corea del Sur y Japón trabajan conjuntamente en este proyecto.
