ITER, la bobina #17 supera il test a freddo a 34 kA, metà della corrente operativa

La bobina di campo toroidale #17 di ITER ha completato un test a freddo a 34 kA, metà dei 68 kA della corrente operativa, e il 30 ottobre ha lasciato l'impianto di test a freddo dei magneti a Cadarache, in Francia. Il magnete a forma di D da 330 tonnellate andrà in stoccaggio temporaneo prima di essere integrato nel modulo del settore finale della camera del plasma.

Perché il risultato conta

ITER è un tokamak in costruzione nel sud della Francia con la partecipazione di 35 nazioni, pensato per dimostrare la fattibilità della fusione; non produrrà elettricità. I suoi magneti devono tenere il plasma a 150.000.000 di gradi Celsius, circa dieci volte il nucleo del Sole, lontano dalle pareti della macchina. Il progetto prevede 500 MW di potenza da fusione a partire da 50 MW di riscaldamento, con un guadagno Q=10, e punta al funzionamento con deuterio e trizio nel 2.039.

Il test della bobina

L'impianto di test a freddo dei magneti ha portato la bobina #17 a 4.000 Kelvin, cioè meno 269 Celsius, e l'ha alimentata a 34 kA. I superconduttori trasportano corrente senza resistenza solo sotto una temperatura critica, e il raffreddamento ha portato il conduttore in quello stato. Il test a 34 kA è stato più di tre volte i 10 kA della prima campagna dell'impianto, iniziata a maggio 2.026 con la bobina #7. I test della bobina #17 sono cominciati ad agosto 2.026.

Il banco di Cadarache verifica criogenia, sistemi a vuoto, alimentatori, linee elettriche e sistemi di controllo prima che i magneti entrino nel tokamak. Ogni campagna di test richiede dai quattro ai sei mesi per bobina, ha detto ITER.

Cosa dimostra il test

Gli ingegneri hanno misurato come la bobina si deforma sotto i carichi elettromagnetici e hanno confrontato i dati con i modelli strutturali. «È un passo importante arrivare a 34 kA e confermare che la bobina si comporta come previsto dai modelli», ha detto Adrien Deydier, ingegnere meccanico responsabile del test per ITER. La campagna ha anche dato ai team esperienza operativa in vista della messa in servizio integrata del sistema di magneti, ha aggiunto.

Il programma di test a freddo dei magneti punta a validare l'isolamento di terra ad alta tensione a temperature diverse, dimostrare il rilevamento dei quench e verificare le prestazioni della bobina alla corrente nominale, ha detto ITER.

Cosa succede adesso

ITER ha detto che gli ingegneri raffredderanno la bobina #19, una di riserva, a 4.000 Kelvin ad aprile 2.027 e la testeranno a 34 kA. Sarà la prima prova con connessioni a tenuta Paschen tra la linea dentro il criostato e la bobina, replicando la configurazione del tokamak e permettendo di testare l'isolamento di terra ad alta tensione.

L'impianto sarà poi aperto per installare una struttura di rinforzo pensata per evitare la deformazione della bobina ai 68 kA pieni. Gli ingegneri scalderanno anche di proposito alcune sezioni della bobina per provocare una perdita di superconduttività, nell'ambito dei test sul margine di temperatura. Dopo la bobina #19, l'impianto sarà riconfigurato per la bobina di campo poloidale #1. Il sistema di magneti di ITER userà 18 bobine di campo toroidale a forma di D, sei bobine di campo poloidale e un solenoide centrale.