Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 302

Pouzdro pro třísettunového drobečka

Když se řekne cívka, určitě si nikdo nepředstaví čtyřpatrový dům nebo plně obsazený Boeing. A přece! Monstrum vyrobené pro tokamak ITER s tolerancí menší než jeden milimetr by se dalo právě s takovými obry srovnávat. V hlavních zprávách o programu výroby supravodivých magnetů ITER se objevila zmínka o prvním pouzdru cívky toroidálního pole, které úspěšně absolvovalo zkoušky. Obě ramena obrovské konstrukční části veliké jako čtyřpodlažní budova a vyrobené z oceli o tloušťce 20 cm měly rozměry mezery připravené pro svaření v tolerancích od 0,25 mm do 0,75 mm, což je v porovnání k běžné vysoce přesné svařované konstrukci srovnatelné velikosti přesnost řádově větší. Přitom délka jednoho svaru je 14 metrů. A další parametry: hmotnost vinutí 110 tun, hmotnost pouzdra 190 tun… „Přesnost musí být!“ (přísnost také), protože chybné magnetické pole by nesplnilo svůj úkol. Pokud plazma unikne, žádná termojaderná reakce neproběhne a o energii budoucnosti si můžeme nechat zdát…

Fotogalerie (3)
Pouzdro cívky toroidálního pole má tvar písmene D a skládá se z rovné a obloukové části. Obě části v prosinci úspěšně prošly montážními testy v korejské Hyundai Heavy Industries. (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)

Ve dnech 18. a 19. prosince 2017 přesné laserové přístroje změřily spárované vnitřní a vnější části prvního pouzdra cívky toroidálního pole, jakož i přesné polohy a orientace těžkých ocelových segmentů. Výsledky měření byly elektronicky zaslány Organizaci ITER k podrobné analýze a ta potvrdila, že gigantické ocelové struktury k sobě pasují po celé délce svařovacího žlabu s mezerou od 0,25 mm do 0,75 mm, což plně respektuje požadovanou toleranci. „Jedná se o technologii nejvyšší úrovně,“ nechal se slyšet EisukeTada, zástupce generálního ředitele ITER, a uvedl, že se 26. prosince zúčastnil ceremoniálu na zkušebním místě. „Komponenta, která je 16 metrů vysoká, má hmotnost 190 tun, pochází od více výrobců, byla úspěšně předběžně sestavena při zachování submilimetrových mezí tolerance. Mezinárodní povaha tohoto husarského kousku přidává k úspěchu další body.“

Spolupráce Japonska a Koreje

Pouzdra cívek toroidálního pole chrání svazek supravodivého vinutí cívky toroidálního pole, to je 5,5 km niob-cínového (Nb3Sn) vodiče. Masivní ocelová pouzdra mají také konstrukční úkol – kotví cívky poloidálního pole, centrální solenoid a korekční cívky a musí odolat působení mimořádně velkých elektromagnetických sil uvnitř zařízení.

Za výrobu 19 pouzder pro cívky toroidálního pole (18 cívek pro samotný tokamak ITER plus jedna cívka náhradní) je odpovědné Japonsko. Do devíti pouzder se vloží cívky vyrobené v Japonsku, dalších deset pouzder včetně tohoto prvního bude posláno do Itálie, kde se do nich vloží svazky vinutí vyrobené v Evropě. Vnitřní rameno prvního pouzdra vyrobila společnost Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Kobe, Japonsko). Při montážních zkouškách v červenci 2017 byly úspěšně spárovány dvě části vnitřního ramena - podsestava tvaru U ("AU"), ve které bude uloženo supravodivé jádro kryté deskou ("AP") s tolerancí šířky mezery od 0,25 mm do 0,75 mm podél celého 14 m dlouhého sváru.

Výrobu vnější části nasmlouvalo Japonsko v korejském Hyundai Heavy Industries v Ulsanu. Konečná kontrola pak potvrdila, že konstrukce vyrobené ve dvou místech vyhovují přísným specifikacím ITER Organization. V Hyundai byly poprvé složeny dílčí sestavy vnějších částí ("BU" a "BP"), aby se ověřila přesnost výroby. Poté se 18. a 19. prosince 2017 umístily a změřily hlavní segmenty skříně ("AU", vyráběné v Japonsku a zasílané do Koreje a "BU" vyráběné v Koreji). (Podrobnější vysvětlení naleznete ve fotogalerii.)

Testů montáže se zúčastnili zástupci organizace ITER, Japonských a Korejských domácích agentur, Evropské domácí agentury (která komponentu převezme) a výrobních společností Mitsubishi Heavy Industries a Hyundai Heavy Industries. Za dodávku všech komponent přidělených od ITER Organization Japonsku je odpovědná společnost QST: Japan's National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology.

Úspěšná zkouška spasování jednotlivých částí prvního pouzdra cívky toroidálního pole ukázala, že konečná montáž - vložení supravodivého vinutí s následným svařením pouzdra - může dosáhnout požadované přesnosti. To je vynikající zpráva, neboť výroba a přesné obrábění prvků pro dalších 18 pouzder právě probíhá. První pouzdro je už na cestě k SIMIC (Itálie), kde na něj čeká první evropský svazek supravodivého vinutí připravený na vložení do pouzdra.

Možná trochu vznešeně, nicméně upřímně, znějí slova zástupce generálního ředitele Tada: „Příklad úspěšné výroby prvního pouzdra pro cívku toroidálního pole je výkladní skříní ducha, kterým je prodchnuta podstata celého projektu ITER – ducha Jednoho jediného ITERu, který nás kolem jednoho návrhu, jednoho programu a jednoho poslání spojuje.“

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Pistolové krevetky inspirují termojadernou fúzi

Zřejmě nejkurióznější řešení termojaderné fúze předvádí soukromá společnost First Light Fusion Ltd. s domovskou adresou ve Spojeném Království, kde se oddělila od ctihodné Oxford University. Technickým ředitelem je čerstvý doktor Nicholas Hawker, který se zabývá ději při kolapsu bublin.

Zákaz ztužených pokrmových tuků

Světová zdravotnická organizace (WHO) chce do roku 2023 ukončit průmyslově vyráběné tzv. trans tuky - trans mastné kyseliny. Podle WHO ve světě ročně umírá kolem 500 000 lidí v důsledku konzumace trans mastných kyselin v potravinách, a to zejména na srdeční nemoci.

Proč měly globální klimatické změny pauzu?

Americký film z roku 2004 Den po zítřku ("The Day after Tomorrow") vylíčil katastrofickou vizi paradoxního účinku skleníkových plynů v atmosféře - náhlou globální dobu ledovou. Film byl kritizován pro mnoho nesmyslných a nevědeckých údajů.

Nejžhavější části tokamaku ITER

Tepelný tok dopadající na terče divertoru (spodní část vakuové komory) ITER bude desetkrát vyšší než tok, který působí na vesmírnou loď při jejím vstupu do zemské atmosféry. Provádějí se pečlivé prototypové a zkušební kampaně, které připravují výrobu ...

Energetický hlad černého kontinentu

Z více než 1,3 miliardy lidí žijících na černém kontinentu jich má přístup k elektřině jen asi polovina a zatím nic nenasvědčuje tomu, že by se energetický hlad Afriky v nejbližší době výrazně snížil.

Nejnovější video

Zrození nového ostrova

Po 53 letech se roku 2015 objevil na Zemi v souostroví Tonga nový ostrov. Turistům se podařilo jeho zrození z hlubin moře natočit. Vulkanická exploze vyvrhla prach do výšky 9 kilometrů. Vědce nyní nesmírně zajímá - představuje totiž krajinu podobnou té na Marsu. Eroze nových hornin může simulovat poměry, jaké byly na Marsu, když ještě na něm byla voda. (Zdroj NASA)

close
detail