Участники масштабного международного проекта ITER перешли к критически важному этапу подготовки термоядерного реактора — тестированию сверхпроводящих магнитных систем. На специализированном комплексе Magnet Cold Test Facility была успешно проведена процедура охлаждения первой тороидальной катушки, вес которой составляет 330 тонн. Температура объекта была доведена до 4 Кельвинов (-269 °C), что приближает показатели к абсолютному нулю.

Задачи и значимость испытаний

Основная цель этих проверок — гарантировать полную функциональность и надежность магнитов перед их интеграцией в реактор. Процесс тестирования каждого элемента займет от четырех до шести месяцев. В ходе экспериментов на катушки будут подаваться токи, соответствующие рабочим параметрам реактора: до 68 кА для тороидальных и до 48 кА для полоидальных магнитов.

Магнитная система играет ключевую роль в проекте: она предназначена для удержания раскаленной плазмы, температура которой будет исчисляться десятками миллионов градусов. В составе системы 18 D-образных тороидальных катушек, шесть полоидальных и шесть модулей центрального соленоида. Совокупная энергия, накапливаемая этой установкой, составит 51 ГДж.

Технологические особенности и безопасность

Для создания мощных магнитных полей с минимальными энергозатратами используются сплавы ниобия-олова и ниобия-титана. При экстремальном охлаждении жидким гелием эти материалы переходят в состояние сверхпроводимости, теряя электрическое сопротивление. Как отмечают специалисты, без подобных технологий промышленная термоядерная энергетика была бы невозможна.

Особое внимание уделяется предотвращению эффекта «квенча» — внезапной потери сверхпроводящих свойств, сопровождающейся резким нагревом. По словам инженеров, «одна из главных задач испытаний — проверить системы безопасности, которые должны обнаруживать такие ситуации за доли секунды и предотвращать повреждение оборудования».

Инфраструктура и перспективы

Для реализации программы испытаний была создана уникальная инфраструктура, включающая 20-метровую криогенную камеру и мощную систему электропитания, интегрированную с крупнейшей гелиевой холодильной установкой. Стенд был размещен в бывшем цехе сборки катушек, что позволило эффективно использовать имеющееся тяжелое оборудование.

Генеральный директор ITER Пьетро Барабаски подчеркнул, что подобные тесты существенно снижают риски при окончательном монтаже реактора. Полученный опыт станет фундаментом не только для успеха самого ITER, но и для развития будущих коммерческих термоядерных электростанций, проектируемых сегодня во всем мире.