Geçtiğimiz şubat ayında, Rusya’da Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesi için bileşen tedarikiyle ilgili iki gelişme oldu. 10 Şubat’ta, ITER inşa sahasına bir PF1 poloidal alan bobini ulaştı. 13 Şubat’ta Rusya Devlet Nükleer Enerji Kuruluşu Rosatom’un bünyesindeki Efremov Elektrofizik Ekipman Araştırma Enstitüsü (NIIEFA), ITER için bu yılın ilk Rus yapımı ekipmanını sevk etti.
Bobin ulaştı
Bobinin inşa sahasına ulaşmasına yönelik düzenlenen törende konuşan ITER Organizasyonu Genel Müdürü Pietro Barabaschi, “Rusya’nın poloidal alan bobinini başarıyla üretmiş ve tedarik etmiş olmasından memnuniyet duyuyoruz. ITER için süper iletkenli mıknatıslar benzeri görülmemiş bir hassasiyet gerektiriyor” dedi.
Rusya Devlet Nükleer Enerji Kuruluşu Rosatom’un Genel Müdürü Aleksey Likhachev de konuya ilişkin yaptığı açıklamada şunları söyledi: “PF1 bobininin geliştirilmesinde en başarılı Rus uzmanlar görev aldı. İleri teknolojiler, yöntemler ve üretim çözümlerine imza attılar. PF1 bobininin başarıyla tamamlanması ve reaktörün inşa edildiği sahaya teslim edilmesi Rusya’nın, ITER projesinin ve küresel termonükleer araştırmaların geçmişte, şimdi ve gelecekte ayrılmaz bir parçası olduğunu açıkça göstermektedir.”
9 metre çapa ve 200 ton ağırlığa sahip PF1 bobini, ITER reaktöründe plazmayı tutmaya yarayan manyetik sistemdeki poloidal alanın altı bobininden birini teşkil ediyor. Poloidal alan bobini, 1 Kasım 2022’de St. Petersburg’daki Sredne-Nevsky Tersanesinden yola çıkarak deniz yoluyla Fransa’nın Berre limanına teslim edildi. Buradan, çok ağır ve büyük boyutlu parçaların taşınması için tasarlanmış özel bir taşıma platformunda, konvoy eşliğinde Cadarache’ye sevk edildi.
Elektrikli ekipmanın son sevkiyatı
Bu yılın ilk parti ekipmanı Efremov Elektrofizik Ekipman Araştırma Enstitüsü’nün ITER projesine yönelik ürettiği son elektrikli ekipmandan oluşuyor. Teslimatta, poloidal alanın ve merkezi solenoidin süper iletken bobinlerinin güç kaynağı sistemlerinde yer alan yüksek akım taşıyan baralar ve anahtarlama cihazı komplekslerinin bileşenleri bulunuyor.
NIIEFA, ITER manyetik sargılarının güç kaynağı sistemleri için elektrikli ekipman üretiminde lider yüklenici konumunda. Manyetik sargılar, üç ekipman grubu ile bir kontrol ve izleme sisteminden oluşuyor.
Birinci grup, koruyucu güç çıkış sistemi için anahtarlama cihazını barındırıyor. Tokamak’taki plazma parçacıkları, elektromanyetik bobinler tarafından indüklenen güçlü bir manyetik alan tarafından hapsediliyor. Manyetik sargılar, kriyojenik sıcaklıklarda sıfır elektrik direncine sahip süper iletken bobinlerden üretildi. Manyetik alanlar oluşturmak için 70 kA’lık son derece güçlü bir akım taşıyacak şekilde tasarlandı. Bununla birlikte, teknik bir arıza durumunda, ITER mıknatıs sisteminin bobinlerin süper iletken durumdan normal dirençli duruma geçme riski bulunuyor. Bunun meydana gelmesi halinde, yüzlerce ton ağırlıktaki süper iletken anında aşırı şekilde ısınabiliyor ve “yanabiliyor”, dolayısıyla reaktör ağır hasar görebiliyor. Nükleer Füzyon ve Mıknatıs Teknolojisi Genel Müdür Yardımcısı ve NIIEFA Sintez Bilim ve Teknoloji Merkezi Direktörü Igor Rodin, “Koruyucu güç çıkış sistemimiz, ITER ünitesinin güvenli çalışmasını sağlar. Söz konusu koruyucu güç çıkışı, teknik bir arıza durumunda tokamakın mıknatıs sisteminin bobinlerinde biriken enerjiyi hızlı ve güvenli bir şekilde serbest bırakarak sıcaklık ve yüksek voltaj etkilerinden onu korur” dedi.
Bu grup aynı zamanda her çalışma döngüsünün başında tokamak içinde plazma oluşturan deşarjı tetikleyen çevrim içi akım anahtarlama sistemlerini içeriyor.
İkinci grup, süper iletken bobinlere güç sağlayan güçlü yüksek akım baralarından oluşuyor. NIIEFA Yüksek Akım Şalt Departmanı Başkanı Maxim Manzuk, “Bunlar, tedarik sözleşmesinde sağlanan en pahalı bileşenlerdir” ifadesini kullandı. Toplamda 5 km uzunluğunda ve desteklerle birlikte 900 tonu bulan su soğutmalı baralar on binlerce ampere ulaşan doğru akımlarda sürekli çalışacak şekilde tasarlandı.
Üçüncü elektrikli ekipman grubu, tokamak bobinlerinin manyetik alanında biriken enerjiyi ısı şeklinde dağıtmak için gerekli olan enerji emici dirençlerden oluşuyor. NIIEFA, 1300 ton ağırlığında bu türden toplam 29 direnç tedarik edecek. Söz konusu dirençler, 3000 metrekarelik bir binanın tamamını dolduracak ve 50 GJ’den fazla enerjiyi dağıtabilecek. Bu enerji miktarı son derece büyük olup 1400 km/s hızla giden 640 tonluk bir nakliye uçağının kinetik enerjisi ile kıyaslanabilir. Maxim Manzuk konuya ilişkin olarak şunları söyledi: “Bu, rezistanslarımızın ısıya dönüştürebildiği ve 300°C’ye ısıtarak 30 saniyede dağıtabildiği enerji miktarıdır. Cebri hava soğutma sistemi, dirençleri bir saat içinde başlangıç sıcaklıklarına kadar soğutur.” Bazı baralar 2 ila 2,5 metre yüksekliğindeki destekler üzerine yerleştirilecek, diğerleri tavandan asılacak.
Toplam ağırlığı 33,4 ton olan yılın ilk sevkiyatı üç tıra yüklendi. Bu yıl içinde yaklaşık 50 treyler ile 400 tonun üzerinde ekipman bileşeninin Fransa’ya sevk edilmesi planlanıyor.
18 toroidal, altı poloidal, altı indüktör ve dokuz düzeltme bobini dahil olmak üzere 39 süper iletken bobin bulunan tokamakın mıknatıs sistemi, 22 bağımsız güç kaynağı sistemi tarafından destekleniyor.
ITER nedir?
ITER, bir tokamak tasarımına dayanan Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör’ün kısaltmasıdır. Bu mega bilim projesi, “daha temiz” ve daha güvenli enerji üretimi için kontrollü füzyon olasılığını gösterme amacını taşıyor. Proje, Avrupa Birliği, Rusya, Amerika Birleşik Devletleri, Hindistan, Çin, Güney Kore ve Japonya’nın ortak çalışmasıyla hayata geçiriliyor.
