В Японии торжественно открыли установку термоядерного синтеза JT-60SA


Японская установка термоядерного синтеза под названием Torus-60 Super Advanced (JT-60SA), которая считается крупнейшим в мире рабочим сверхпроводящим токамаком, была запущена в Национальном институте квантовой науки и технологий Японии (QST) в г. Нака в ходе совместно организованной церемонии Японии и Европейского Союза (ЕС). На церемонии присутствовали: еврокомиссар по энергетике Кадри Симсон, министр образования, культуры, спорта, науки и техники Японии Масахито Морияма и государственный министр Японии по научно-технической политике Санаэ Такайчиас, а также другие высокопоставленные политики и представители отрасли. Из помещения щита управления они смогли наблюдать за поведением плазмы.

Работы над установкой JT-60SA начались в 2007 г. в рамках Соглашения о расширенном партнерстве между ЕС и Японией − научного сотрудничества, предназначенного для продвижения «ноу-хау» в области термоядерного синтеза через ряд выполняемых проектов. Строительство установки было завершено в 2020 г., а первая плазма была получена в октябре этого года.

Компания Fusion for Energy (F4E) управляла вкладом ЕС в проект, включая производство компонентов компаниями Бельгии, Франции, Германии, Испании и Италии. «То, что имеет место здесь сегодня, будет иметь значение завтра, учитывая вклад термоядерного синтеза в безуглеродный энергетический баланс, − сказал директор компании F4E Марк Лашез. – Установка JT-60SA является ключевой в международной дорожной карте по производству энергии термоядерного синтеза, поскольку она предоставляет уникальную возможность учиться, управлять этим уникальным устройством термоядерного синтеза и делиться полученными ценными знаниями с представителями ITER. Кроме того, она позволяет работать рука об руку европейским исследовательским лабораториям и промышленности совместно с Японией, развивая ценное партнерство».

Установка JT-60SA была разработана с использованием бóльшей части существующей инфраструктуры на площадке, использовавшейся ранее в рамках эксперимента по модернизации японской установки Torus-60 (JT-60U), что сократило время и затраты на возведение установки в рамках нового проекта, несмотря на то, что пришлось перепроектировать и вновь изготовить бóльшую часть основных компонентов. Установка весом 2 600 т аналогична по конструкции строящемуся во Франции международному термоядерному экспериментальному реактору (ITER), но намного меньше по размерам − около 13,7 м в ширину и 15,4 м в высоту. Работы, выполняемые на установке JT-60SA, будут использоваться в поддержку строительства реактора ITER.

Ряд европейских организаций, выступающих в качестве добровольных спонсоров, уже предоставили свои ресурсы, компоненты и услуги и будут продолжать вносить свой вклад в указанный проект. К ним относятся: EUROfusion − европейский консорциум, состоящий из 31 лаборатории в области термоядерного синтеза; немецкий центр Studiecentrum voor Kernenergie и Технологический институт Карлсруэ (KIT); бельгийский Центр исследований в области ядерной энергетики (SCK-CEN); испанский Центр исследований в области энергетики (CIEMAT); французский Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии (CEA); и итальянский консорциум компаний RFX, CNR и государственного агентства по вопросам новых технологий, энергетики и устойчивого экономического развития (ENEA). Всего было привлечено 500 научных сотрудников из Европы и Японии, и более 70 поставщиков внесли свой вклад в изготовление компонентов для установки.

Общая стоимость строительства оценивается в €560 млн ($608 млн), расходы были разделены между Европой и Японией. Около 80 % европейского взноса было предоставлено добровольными спонсорами, в то время как остальные 20 % поступили от компании F4E и были напрямую профинансированы из бюджета ЕС. На этапе эксплуатации, начиная с 2020 г., европейский вклад в проект на текущий момент оценивается примерно в €75 млн, поступивших напрямую из бюджета ЕС. F4E предоставила 80 % европейского вклада, причем 20 % было выделено EUROfusion на поставку аппаратуры.

Все результаты строительства JT-60SA будут предоставлены представителям ITER. Все уроки, извлеченные из изготовления, эксплуатации, ремонта, будут предоставлены ученым, промышленности и лабораториям, принимающим участие в проекте. Этот эксперимент уже стал эталонным в сообществе по термоядерному синтезу, предложив новому поколению экспертов возможности обучения, например, в рамках первой Международной школы по термоядерному синтезу, занятия которой были проведены в сентябре 2023 г. Старшие эксперты EUROfusion и организации ITER также получат возможность провести время на объекте JT-60SA. Указанный проект способствовал более тесному сотрудничеству между компаниями и лабораториями.

Новости Nuclear Engineering International, 06.12.2023