USA har nu slutfört de sista leveranserna till den centrala solenoidmagneten i ITER Organizations stora fusionsreaktor i Cadarache i södra Frankrike. Komponenterna är några av de mest tekniskt krävande i hela projektet och betraktas som avgörande för att kunna skapa och upprätthålla plasma i anläggningen.
De senaste leveranserna omfattade bland annat strömskenor och elektriska anslutningar mellan magnetens olika moduler. Tidigare har samtliga sex magnetmoduler, stödkonstruktioner och verktyg levererats från USA.
En av världens mest komplexa magneter
Den centrala solenoiden består av sex separata moduler, där varje modul innehåller omkring sex kilometer supraledande kabel av niob-tin och väger över 122,5 ton. Tillverkningen av varje modul tog mer än två år, följt av omfattande tester innan transporten till Frankrike.
Projektet har pågått i 15 år och genomförts vid General Atomics anläggning i Poway i Kalifornien. För att minska risken för förseningar har en extra reservmodul tillverkats, som endast ska användas om problem uppstår med någon av de installerade enheterna.
Den färdiga magneten kommer att vara 18 meter hög och 4,25 meter bred. Fem av de sex modulerna är redan staplade på plats, medan den sista – levererad i september – ska installeras senare i år.
När samtliga moduler är på plats ska en kompressionsstruktur installeras för att hålla ihop konstruktionen under extrem belastning. Därefter flyttas magneten till tokamakens centrum när övriga delar av reaktorn är monterade.
Klarar extrema krafter
USA har även levererat den så kallade exoskelettstrukturen som ska göra det möjligt för magneten att stå emot de enorma krafter som uppstår under drift. Denna stödkonstruktion består av över 9000 delar från åtta olika amerikanska leverantörer.
Den centrala solenoiden fungerar som reaktorns ”hjärta” genom att skapa det magnetiska flöde som initierar och stabiliserar plasmat. Tillsammans med andra magnetspolar bildar den det största supraledande magnetsystemet som någonsin byggts, med en total vikt på nära 3000 ton.
– Slutförandet av den centrala solenoiden visar USA:s förmåga att utveckla och leverera världens mest komplexa fusionssystem, säger Kevin Freudenberg, tillförordnad projektchef för US ITER, i ett uttalande.
Lång historia och återkommande förseningar
ITER är ett av världens största energiprojekt och samlar 35 länder, däribland EU, USA, Kina, Indien, Japan, Sydkorea och Ryssland. Målet är att demonstrera att kärnfusion kan fungera som en storskalig energikälla utan koldioxidutsläpp.
Projektet bygger på en tokamakreaktor som ska producera 500 megawatt fusionseffekt under minst 400 sekunder, med en tillförd uppvärmningseffekt på 50 megawatt. Samtidigt krävs betydande extern elförsörjning, uppskattningsvis omkring 300 megawatt. ITER kommer inte att producera el till elnätet, utan är ett rent forskningsprojekt.
Bygget inleddes 2010 och den ursprungliga planen var att nå första plasman redan 2018. Tidsplanen har dock skjutits upp flera gånger. Enligt en uppdaterad plan från 2024 siktar projektet nu på en första operativ fas med deuterium-deuteriumfusion runt 2035.
Trots tekniska framsteg kvarstår stora utmaningar, både vad gäller kostnader och tidplan. ITER betraktas fortfarande som ett experiment snarare än en lösning på dagens energibehov.
Källa: ITER Organization
