Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör (ITER) projesi aşama kaydettikçe, Rusya da reaktör için kritik bileşenleri üretmeye ve tedarik etmeye devam ediyor. Tasarım ve üretimde en büyük pay Rosatom şirketlerine ait. Rusya, ITER projesine katılmanın yanı sıra ulusal termonükleer programını geliştirmek için de gayret gösteriyor.
ITER’e sevkiyatlar devam ediyor
Rusya, 2022 yılının haziran sonunda, ITER’in inşa edildiği Fransa’ya bir polioidal alanı bobini PF1’yi gönderecek. Bobin, ITER toroidal mıknatıs sisteminin dışına yerleştirilecek ve plazma üretimi, plazmanın konumunun ve şeklinin kontrol edilmesi ve içindeki elektrik akımının sürdürülmesi için polioidal bir manyetik alan oluşturacak. Toplamda altı adet polioidal alan bobini yerleştirilmesi planlanıyor. Bu bobinlerden biri Çin tarafından tedarik edilecek. Diğer dört bobin ise sahada yapılıyor. Rus yapımı bobinler 9 metre çapında ve 200 ton ağırlığında.
16 bobin telinin her biri, Rosatom bünyesindeki yakıt bölümünün ve Rusya Tel ve Kablo Sanayi Araştırma Enstitüsü’nün üretim tesislerinde üretilen niyobyum-titanyum (NbTi) süper iletkenlerden yapılıyor. Süper iletkenlik özellikleri, yaklaşık 4ºК sıcaklıkta kendini gösteriyor. Bobin üzerindeki çalışmalara 2014 yılında başlandı. Teknoloji ve ekipman Rosatom’da geliştirildi, üretim ise Saint Petersburg’daki Sredne-Nevsky Gemi İnşa Tesisinde gerçekleştiriliyor.
ITER, eylülde, Rusya’da üretilen, plazmadaki elektronları aşırı ısıtan yüksek güçlü, yüksek frekanslı radyasyon üreten vakum cihazları olan gyrotronları almayı bekliyor. Gyrotronlar, durma ve plazma oluşumunun başlamasına neden oluyor. Her bir gyrotronun çıkış gücü 1 MW, radyasyon frekansı ise 170 GHz. ITER toplamda 24 adet gyrotrona ihtiyaç duyarken, Rusya bunlardan sekizini tedarik edecek. Altı cihaz hazır ve dahası bu altı cihazın beşi kabul testlerini de geçmiş durumda.
Gyrotronlar, ITER’in temel işlevsel bileşeni olan tokamakta bol miktarda bulunan harici elektromanyetik alanlara duyarlı oldukları için ayrı bir binaya yerleştirilecek. Mühendislik süreci, Rusya Bilimler Akademisi Uygulamalı Fizik Enstitüsü tarafından denetleniyor, üretim ise Nizhny Novgorod’daki Gycom’da gerçekleştiriliyor.
Isı yalıtım modül konektörleri için pedestallerin sevkiyatı 2022 yılının Kasım-Aralık dönemi için planlandı. Bunlar reaktörün vakum odasına kaynak yapılarak monte edilecek. Pedestaller, plazma kesintisi sırasında ısı yalıtım modüllerinde indüklenen akımlar için yolu tamamlayan elektrik konektörlerini devam ettirmek üzere tasarlandı. Konektörler, Rosatom’un bünyesindeki Güç Mühendisliği Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü’nde (NIKIET) üretildi. Üretim süreci yaklaşık üç buçuk yıl sürdü. Pedestaller, krom zirkonyum bakır alaşımı ve paslanmaz çelik olmak üzere iki farklı malzemeden yapıldı.
Rus şirketler, 2022 yılının sonuna kadar ölçüm giriş tıkacı ve bu tıkaçlara yönelik deney stantları üretecek. Reaktör içinde plazma teşhis sistemlerinin kurulumunu sağlayan modüller olan tıkaçlar, sistemleri nötron akışına karşı koruyor ve personelin erişebileceği alanlarda iyonlaştırıcı radyasyonun etkilerini azaltıyor. Tokamak vakum odasının çevresine toplam 40 adet tıkaç takılacak, bunlardan dördü Rusya’da imal edilecek. Ayrıca, tıkaçlar işlem öncesi vakum, termal ve fonksiyonel testleri için dört stant tedarik edilecek. Deney stantları fabrikada önceden yapılacak ve sonrasında görev yerinde Lego benzeri bir şekilde monte edilecek. Her bir tıkaç yaklaşık beş ay boyunca test edilecek. Tek bir deney standı ile tüm cihazların testi 16 yıldan fazla süreceğinden birkaç deney standına ihtiyaç duyuluyor. Deney stantların ilk sevkiyatının önümüzdeki yıl yapılması planlanıyor. Son deney standı ise 2026 yılında teslim edilecek. Tıkaçlar, Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Nükleer Fizik Enstitüsü’nde, deney stantları ise Bryansk’ta bulunan GKMP Araştırma ve Üretim Şirketi’nde üretilecek.
ITER tarafsızlığını koruyor
Rusya, 25 tanı, vakum, elektromanyetik ve diğer sistemlerin geliştirilmesi ve üretimi sürecinde yer alıyor. Bu sistemlerden bazıları reaktörün faaliyete geçirilmesi için vazgeçilmez unsurlar. ITER Merkez (ITER projesinin Rusya ofisi) basın sözcüsü Alexander Petrov, yaptığı açıklamada, “Rusya tüm yükümlülüklerini yerine getirmeye devam edecek. Halihazırda bazı kritik sistem ve bileşenleri göndermiş bulunuyoruz. Diğer önemli sevkiyatların bu yıl içinde yapılması planlanıyor ve üretmeyi taahhüt ettiğimiz sistemler üzerinde de çalışmaya devam ediyoruz” dedi.
ITER siyasi tarafsızlığını kesin bir şekilde koruyor ve siyasi ve ekonomik rüzgarlara rağmen, Rusya ile iş birliği yapılmaması çağrılarına da yanıt vermiyor. Fransa’da devam eden ITER Projesi’nin Nötron Teşhis Sorumlusu Vitaly Krasilnikov, konuya ilişkin şunları söyledi: “Ekibin yaklaşımında belirgin bir değişiklik olmadı. ITER projesi, kendisini uzun zamandır temel anlamda tarafsız bir proje olarak konumlandırıyor. Bu tarafsızlık ilkesinin ne kadar başarılı uygulandığını ilk olarak mart ayının başlarında görmüş olduk. Ekip içerisinde, özellikle de yaşanan krizle ilgili olmak üzere herhangi bir saygısızlık belirtisinin derhal ele alınacağına dair güvence aldık. ITER projesinin hedeflerine Rusya’nın katkısı olmadan ulaşmak mümkün değil, bu yüzden herkes bu durumu anlayışla karşılıyor. Bildiğim kadarıyla, ITER Organizasyonu Genel Müdürü Bernard Bigot, sözleşmeler, gümrük işlemleri, banka ödemeleri ve benzerine yönelik herhangi bir sorunu çözmek için elinden gelenin en iyisini yapacağını defalarca söz verdi”.
Rus füzyonu
Rusya, ulusal termonükleer araştırma programının bir parçası olarak termonükleer füzyon teknolojisi alanında bağımsız araştırmalar yürütmektedir. 2021 yılında, Rusya Federasyonu Nükleer Enerji Teknolojisi ve Araştırma Geliştirme-2024 çok yönlü programı, kontrollü termonükleer füzyon ve yenilikçi plazma teknolojilerinde araştırma için federal bir proje ile desteklendi. Söz konusu proje, diğer hususların yanı sıra, reaktör teknolojisinden yararlanacak bir tokamak geliştirmeyi hedefliyor (Tokamak Reaktör Teknolojisi- TRT). 2030 yılına kadar Rosatom’un bir parçası olan TRINITI’de inşa edilmesi planlanan yeni nesil tokamak, Rusya’nın uluslararası projeye taraf olarak geliştirdiği teknolojileri ve ayrıca sıvı lityum birincil duvar, elektron siklotron ısıtma ve diğer teknolojiler gibi bir dizi alternatif çözümü içerecek. Rosatom Teknoloji Araştırma ve Geliştirme Direktörü Viktor Ilgisonis, konuya ilişkin, “ТRT, ısı yalıtım teknolojisi ve yüksek enerjili plazma akışının doğrudan dönüştürülmesi gibi termonükleer füzyon beklentilerini daha da mümkün kılacak yeni fikirler için bir test yeri olacak” dedi.
Program ayrıca mevcut altyapının iyileştirilmesini de sağlıyor. Örneğin, 2021 yılında Kurchatov Enstitüsü’nde devreye alınan tokamak T-15MD, ek ısıtma, teşhis, veri toplama, akım üretim sistemi ve diğer sistemlerle donatılacak. Programın diğer amaçları arasında yüksek tahrikli plazma motorlarının prototiplerinin hazırlanması, lazer kaynaklı termonükleer füzyon ve benzeri projeler yer alıyor.
