Как идет строительство ИТЕР?
В сентябре сотрудники ИПФ РАН Михаил Глявин и Андрей Фокин посетили площадку в Кадараше (Франция), на которой строится экспериментальный термоядерный реактор ИТЕР. Это международный проект, в котором принимают участие более 30 стран. С российской стороны в нем участвуют более 10 научных организаций, в том числе и Институт прикладной физики РАН. ИПФ РАН отвечает за разработку и изготовление 8 гиротронов – мощных СВЧ генераторов, предназначенных для нагрева плазмы в токамаке. О том, как идет сборка реактора, где будут располагаться нижегородские гиротроны и какие задачи сейчас стоят перед коллективом ИПФ РАН, рассказывает Андрей Фокин, заведующий лабораторией источников и приложений мощного терагерцового излучения.
С чем была связана поездка во Францию?
У поездки было три цели. Во-первых, посмотреть на здание, в котором будет находиться наше оборудование – гиротроны, источники питания, вспомогательные системы и т.д. В следующем году мы планируем начать сборку комплексов на площадке ИТЕР, и мы хотели убедиться, что все необходимые инженерные системы будут готовы к этому времени. Во-вторых, для нас было важно пообщаться с представителями ИТЕР, чтобы узнать, как организуются работы на площадке, каковы правила и сроки, какие документы необходимо оформлять, можем ли мы привлекать внешних подрядчиков, как организуется взаимодействие с другими подразделениями ИТЕРа. Фактически, это такой подготовительный инженерный визит. И, наконец, было интересно увидеть площадку своими глазами, потому что 3D-модели и фотографии не позволяют оценить масштаб постройки.
Как выглядит проект ИТЕР?
ИТЕР занимает площадку в пару сотен гектар, можно сравнить его с кампусом очень большого университета. Выделяется главное чистое здание, где собирается сама вакуумная камера токамака со всеми дополнительными подсистемами. И большой сборочный цех, где происходит монтаж отдельных узлов токамака – секторов, на которые устанавливаются катушки, системы охлаждения, системы криостата. После сборки эти элементы перемещаются уже в чистый зал.
Вокруг этого большого центрального здания расположены еще несколько корпусов, в которых размещаются различные подсистемы: охлаждения, поддержания криогенных температур, наша система электронно-циклотронного нагрева плазмы, серьезная система электропитания. Также в «кампусе» строятся здания для хранения материалов, например, топлива для термоядерной реакции. Кроме того, есть несколько зданий, где размещаются работники организации ИТЕР.
Что вам удалось увидеть в рамках поездки?
Мы побывали в штаб-квартире ИТЕР, где у нас шли переговоры. Удалось сходить на экскурсию по самой стройплощадке ИТЕР. Мы побывали в здании токамака, правда, не в центральной части, где размещаются секторы тора, а во внешних помещениях. Эти помещения нам было важно увидеть, потому что сквозь них будут проходить линии передач излучения гиротронов. Были в большом сборочном цеху, где видели, как собирают центральный соленоид – его начали собирать буквально за день до нашего приезда. И, конечно же, полностью осмотрели все 3 этажа корпуса, где будет размещаться наше оборудование. На карте ИТЕР оно значится как здание №15.
На что вам нужно было обратить внимание?
Половина здания №15 отведена под системы электронно-циклотронного нагрева плазмы – под 24 гиротрона, 8 из которых сделаны у нас в Нижнем Новгороде. Поскольку ИТЕР все еще строится, все корпуса и системы реактора находятся в разной степени готовности. Нам надо было убедиться, что корпус строится с учетом всех необходимых для подключения гиротронных комплексов условий. Например, что в полах и стенах существуют все технологические отверстия, что система подачи воды для охлаждения гиротронов монтируется в соответствии с 3D-моделью, что всё соответствует заявленным параметрам.
По вашим ощущениям, насколько здание готово, чтобы уже монтировать там гиротроны?
Само здание уже готово для монтажа. Например, в нем уже установлено 2 высоковольтных источника питания, все люки и краны для перемещения оборудования тоже на месте, а в начале следующего года будет запущена водяная система. Во второй половине 2024 года мы планируем отправить на площадку ИТЕР первую группу сотрудников, которые начнут собирать там гиротронные комплексы.
Над какими задачами вы работаете сейчас?
Мы готовим к отправке на площадку ИТЕР одну из систем управления гиротронными комплексами. Там уже находятся опорные структуры всех наших комплексов, а также 4 гиротрона. Все восемь российских гиротронов уже готовы, но 4 из них пока хранятся в Нижнем Новгороде.
Также мы заканчиваем техническую документацию к собираемым комплексам: полную инструкцию по эксплуатации и инструкции по обслуживанию всех систем. Это необходимо для того, чтобы сотрудники ИТЕР имели полную информацию о том, как работают комплексы, как их обслуживать, из каких деталей они состоят. Это очень объемная работа, которой сейчас занимается большой коллектив.
Какие у тебя впечатления от поездки? Что тебя больше всего впечатлило?
Больше всего впечатлил именно масштаб сооружения. Я знал, что это самый крупный токамак в мире, что это безумно сложный инженерный проект, не уступающий известному адронному коллайдеру. Но, приехав на площадку и увидев своими глазами сборочный зал, где перед вами монтируется огромная секция токамака, я ощутил, что масштаб сразу начинает восприниматься совсем по-другому.
