Česká republika nedávno dokončila dvě největší nádrže kryogenního zařízení největšího tokamaku ITER. K převozu na staveniště tokamaku, který se nachází na jihu Francie, bude muset být vypraven speciální konvoj.
Nádrže měří 35 metrů na délku, jejich průměr dosahuje 4,5 metru a jejich hmotnost se pohybuje kolem 160 tun. Vyprodukovány byly subdodavatelem francouzské společnosti Air Liquide, firmou Chart Ferox. Společnost Air Liquide v květnu roku 2014 vyhrála kontrakt vypsaný agenturou Fusion for Energy (F4E) na navržení, výrobu, instalaci a testování kryogenního systému tokamaku. Celková hodnota tohoto kontraktu dosahuje 65 milionů euro. Výroba nádrží začala v děčínském závodě firmy Chart Ferox v srpnu minulého roku, dokončení tohoto projektu proběhlo nedávno.
Kryogenní systém produkuje a distribuuje chladicí médium pro supravodivé magnety fúzního reaktoru a termální stínění. Plazma uvnitř vakuové nádoby tokamaku bude podle očekávání dosahovat teplot až 150 milionů stupňů Celsia, zatímco teplota supravodivých magnetů bude udržována na mínus 269 stupních Celsia.
V průběhu provozu však mohou nastat situace, kdy elektromagnety ztratí svoji supravodivost, projeví se na nich odpor a jejich teplota se zvýší o zhruba 50 stupňů Celsia. S omezeným magnetickým polem pak nebude dále možné udržet plazma na svém místě. Jakmile teplota elektromagnetů vzroste, chladicí médium v podobě tekutého hélia začne expandovat a následně bude odvedeno do kryogenních nádrží, kde bude skladováno při mínus 196 stupních Celsia.
Evropské společnosti mají pro mezinárodní projekt tokamaku ITER dodat také zařízení na výrobu kapalného dusíku včetně podpůrných systémů, ve kterých budou kryogenní média ochlazena, zpracována, uskladněna a obnovována. Dvě dusíková chladicí zařízení budou ochlazovat zařízení na zkapalňování hélia a dvě héliové smyčky. Zařízení dusíkové hospodářství pak bude dusík dodávat také pro čistící systémy, kryogenní nádrže, ohřívače a vysoušeče, a to jak v plynném, tak tekutém skupenství. Héliové smyčky pak budou mít za úkol chladit termální stínění kryostatu, vakuovou nádobu a kryogenní čerpadla. Zařízení bude zpracovávat až 8 kg hélia za sekundu. V lokalitě tokamaku ITER je pak plánována ještě výstavba zařízení na čistění hélia, které by mělo zbavit tento plyn veškerých nečistot.
Stavební práce na tokamaku ITER začaly v roce 2010. Podle současných odhadů by zařízení mělo být dokončeno na konci roku 2019. Fáze spouštění, která bude poté následovat, zajistí, že všechny systémy správně spolupracují a připraví tokamak na dosažení prvního plazmového výboje, kterého by se mělo dosáhnout v listopadu roku 2020. Plného provozu by měl ITER dosáhnout až v roce 2027. Očekává se, že tokamak bude provozován po dobu dvaceti let.
Zdroj: World Nuclear News
