Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 385

Navigační bludiště bylo perfektním úkolem pro "ITER MAKERS GROUP"

Běžnou představou jaderného konstruktéra je rýsovací prkno - dnes spíše monitor výkonného počítače, knihovna plná teorie, kde se rodí nápady, konstruktérská inovace, fyzikální výpočty, které se posléze zhmotní v komponentu, bez níž se tokamak ITER v budoucnu neobejde. Skutečnost může být mnohem a mnohem skromnější. Stačí malá skupina nadšenců, tady si říkají ITER Makers Group. Je to nedávno založený klub s malou místní „FabLab“, tedy prostorem, kde mohou spolupracovníci Organizace ITER ve svém volném čase pracovat na osobních či skupinových projektech, objevovat nové technologie a sdílet přitom nástroje, zařízení a znalosti patřící právě FabLab.

Fotogalerie (2)
Průchodka kryostatem napáječe magnetu. Zde vidíte poslední fázi montáže v ASIPP [Institute of Plasma Physics of the Czech Academy of Science] v Číně. (Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/)

Napáječe magnetů tokamaku ITER se skládají z 31 kritických komponent, které dodávají elektrickou energii a kryogenní tekutiny magnetům a slouží jako kanály/průchodky pro přístrojové kabely procházející bariéru mezi teplou a studenou zónou tokamaku. První složkou napáječe dodanou do ITERu je vstupní průchodka kryostatem, napájející cívku poloidálního pole číslo 4.

Příběh průchodky

S čím se setkáte při zkušební prohlídce průchodky? S bludištěm potrubí a svarů, v němž se vyzná pouze endoskop, který umožní vizuální kontrolu. Ale i s nejlepším endoskopem je fyzická orientace velmi obtížná a kontrola je tak nesnadná – nevíme totiž, zda je obraz rovný, natočený nebo vzhůru nohama. Po endoskopické kontrole prvního napáječe kontaktoval Jaromír Farek ze Sekce montáže vnitřku kryostatu členy ITER Makers Group, zda by nemohli vymyslit, jak by bylo možné uskutečnit v reálném čase (on line) zpětnou vazbu určující orientaci endoskopu na dané pozici. Během přestávek na jídlo a o víkendu použil tým ITER Makers Group přístupné hardwarové zdroje pro návrh a výrobu systému opatřeného gyroskopem, kompasem a akcelerometrem, schopného definovat uživatelům aktuální pozici endoskopu uvnitř průchodky kryostatem. Času neměla skupina nadšenců nazbyt, do další inspekce průchodky zbývaly pouhé čtyři dny (včetně víkendu).

Řešení se muselo objevit rychle! Romain Bourgue, spoluzakladatel skupiny ITER Makers, ho našel: malý senzor polohy, který by integroval gyroskop, kompas a akcelerometr. Tato součástka, podobná té, která se používá ve smartphonech, by se připojila ke konci endoskopu a vysílala by informace o poloze do mikrokontroléru Arduino. Arduino by pak poslal výstup na počítačový monitor, kde se 3D model endoskopu natočí a ukáže uživatelům aktuální orientaci nástroje. Spolupráce během několika plodných přestávek na oběd vyústila ve funkční prototyp s pláštěm vyrobeným na 3D tiskárně jedním z členů ITER Makers.

Skutečný výrobek a test

Další kroky zahrnovaly přechod z prototypu na skutečný výrobek. Vědomi toho, že kabel endoskopu je pouze 5 metrů dlouhý, výrobci připájeli sensor k 10metrovému kabelu a znovu ověřili jeho funkci. Sensor pak musel být bezpečně připevněn pomocí tepelně smrštitelných trubic ke špičce endoskopu a rychloupínacích pásků, které instalaci dokončily.

Test se uskutečnil v nedaleké dílně MIFI ve francouzském výzkumném středisku Komise pro alternativní energie a Komise pro atomovou energii (CEA), kde se v současné době skladuje první napáječ magnetů. Uživatel endoskopu měl nyní informaci o přesném umístění a orientaci přístroje. Ač inovaci přivedlo na svět obědové volno, nikdo z řešitelů nehladověl, naopak nálada po úspěšném testu byla výborná!

Na vyřešení se podíleli: Romain Bourgue, zodpovědný za bezpečnost a strategii IT; Jaromír Farek, konstruktér magnetického příslušenství; Nuno Pedrosa, nedestruktivní zkušební inženýr; Jean Revel, inženýr pro řízení a regulaci; a Wan Lijun, inženýr supravodivého příslušenství.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Solární nabíječky pro elektromobily

Nabíjení elektromobilů přinese v budoucnosti zvýšené nároky na kapacitu energetických sítí. K řešení problémů s tím spojených by mohly přispět solární nabíječky. Jejich rozvoj zatím táhnou především technologické firmy v USA.

Větrné turbíny vyplouvají na moře

Výkon větrných elektráren umístěných v mořích celého světa přesáhl ke konci loňského roku 650 GW, což odpovídá přibližně dvěma třetinám instalovaného elektrárenského výkonu Evropské unie. Naprostá většina elektřiny z větru pochází z turbín ukotvených ve dně mělkých pobřežních vod.

Jiný plyn, jiné plazma

Čínská domácí agentura dodala první část systému vstřikování plynů do vakuové komory tokamaku ITER. Jedná se o spoustu trubek a trubiček, které dopravují z Budovy tritiového hospodářství do Budovy tokamaku všechny potřebné plyny.

Fotovoltaika za korunu

Společnost ČEZ ESCO přišla s návrhem, který nazvala „Fotovoltaika za korunu“. Přivedlo mne to na myšlenku, jak tento návrh využít a přeměnit ho v návod, jak vyrábět čistou energii pomocí systému agrovoltaiky s třetinovou investicí.

4D plánování montáže tokamaku ITER

K přípravě na činnosti prováděné s kritickými částmi tokamaku ITER v přetíženém prostředí Montážní haly ITER používají projektanti a koordinátoři projektu metody 4D plánování. To znamená 3D zobrazování prostoru plus parametr čas.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail