Крупнейший в мире токамак начал пусконаладку после модернизации 8-метровых катушек

Команды из Европы и Японии начали интегрированную пусконаладку токамака JT-60SA, чтобы проверить его системы перед шестимесячным раундом экспериментов с плазмой, запланированным на конец 2026 года. На данный момент JT-60SA является крупнейшим действующим токамаком в мире.

В ходе предстоящей экспериментальной кампании машину планируется вывести на более высокие уровни тока для изучения сценариев с длинным импульсом и стационарной плазмой. Для подготовки к этим операциям группа экспериментаторов рассматривает более 150 исследовательских предложений, поступивших от учёных из Европы, Японии и Организации ИТЭР.

Эта фаза пусконаладки последовала за двухлетним простоем, начавшимся вскоре после первого запуска плазмы на низкой мощности в конце 2023 года. За этот период сборочные группы установили новые компоненты, включая внутрикамерные катушки.

«Среди них — две кольцевые катушки диаметром 8 метров, предназначенные для быстрого управления положением плазмы, — заявили в Fusion for Energy (F4E). — Они были намотаны непосредственно внутри машины, что потребовало высочайшей точности».

Эти катушки были намотаны непосредственно внутри аппарата для управления положением плазмы на высоких скоростях. Устройство было построено в рамках соглашения «Более широкий подход» и размещается в Национальных институтах квантовой науки и технологий (QST) в Японии.

Модернизация ключевых компонентов

Недавние доработки были сосредоточены на компонентах, необходимых для достижения более высоких температур плазмы и управления возросшими тепловыми нагрузками. Команды установили новые диагностические системы и крионасосы, поставленные Европой, а также дополнительные системы нагрева.

Внутренняя часть JT-60SA также была обновлена: установлены новая первая стенка и дивертор с углеродной броней.

«Мы включили диагностику и крионасосы из Европы, а также дополнительные системы нагрева, ключевые для получения более горячей и мощной плазмы», — отметил Херонимо Гарсия, руководитель проекта JT-60SA.

Интегрированная пусконаладка служит постепенным запуском для проверки основных систем модернизированной машины. Работы начались при комнатной температуре и в условиях, отличных от вакуума, с акцентом на недавно установленные внутрикамерные катушки, подключённые к европейским источникам питания.

На следующем этапе потребуется откачать криостат и вакуумную камеру для создания условий высокого вакуума. Затем команды охладят и запитают крупные сверхпроводящие магниты, чтобы подтвердить интеграцию всех новых компонентов.

Этот процесс также позволит протестировать новые инструменты на базе искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений, предназначенные для улучшения моделирования плазмы и повышения эффективности работы.

Международное сотрудничество ради будущих целей

Сотрудники F4E находятся в Нака, где работают бок о бок с QST, предоставляя технические знания для эксплуатации вводимых в строй технологий.

Учёные из лабораторий EUROfusion и Организации ИТЭР также будут участвовать на площадке в ходе кампании для сбора данных для ИТЭР и будущих термоядерных реакторов.

Валерио Томаркио, руководитель проекта F4E, заявил, что начало пусконаладки означает завершение графика поставок компонентов. Он отметил, что ожидания в сообществе термоядерщиков высоки, поскольку команды готовятся представить экспериментальные результаты.

«JT-60SA будет проводить эксперименты с высокотемпературной и высоконапорной плазмой в преддверии ИТЭР, который сейчас строится во Франции, и в поддержку разработки реактора DEMO, нацеленного на демонстрацию производства термоядерной энергии», — заключили в QST.