Vložení základny kryostatu do tokamakové jámy

Vypadá to jako scéna ze Spielbergových „Blízkých setkání třetího druhu“. Základna kryostatu ve tvaru polévkového talíře se pomalu zvedá z nosného rámu. Začíná jedinečná a úžasná operace, první krok montáže vlastního stroje na jadernou fúzi.

Bývá zvykem stavět dům od základů. Od základů a od obvodových zdí. Jinak to není ani u takové stavby, jakou je největší světový tokamak. Na dno jámy pro tokamak se usadilo dno kryostatového válce – a tím začala montáž vlastního stroje. V úterý 26. května 2020 byla základna kryostatu ITER ve tvaru talíře postupně uvolněna a zvednuta ze svého nosného rámu, přenesena přes Montážní halu do Budovy tokamaku a nakonec pomalu spuštěna do montážní jámy tokamaku. Scénou začátku montáže zařízení vyvrcholilo desetileté úsilí návrhů, výroby, dodávek, montáží a svařování jedné z nejdůležitějších součástí tokamaku ITER: kryostatu vysokého 30 metrů, s průměrem 30 metrů (jehož základna je pochopitelně pouze jednou částí). Kryostat bude fungovat jako termoska izolující magnetický systém vychlazený na teplotu blízkou absolutní nule od teploty vnějšího prostředí.

UFO

Tvar komponenty nejenže před zraky nadšených přihlížejících připomínal obrázek mimozemské lodi, ale také bezděky připomněl poselství Spielbergova filmu. S instalací prvního významného reaktorového prvku zahájila lidská společnost rozhodný krok k civilnímu využití energie jaderné syntézy. Ovládnutím čisté, bezpečné a víceméně nevyčerpatelné energie má fúze potenciál změnit civilizaci.

Made in India

Základna kryostatu byla vyrobena v dílnách Larsen & Toubro Ltd. v továrně Hazira, konečná montáž proběhla na staveništi ITER pod dohledem Indické domácí agentury. Prvky pro základní sekci byly dodány ITER v prosinci 2015 a součást o hmotnosti 1 250 tun byla dokončena v červenci roku 2019. Organizace ITER převzala vše od Indické domácí agentury a poté přesunula do Montážní haly. V onen památný květnový den součástka o hmotnosti 1 250 tun putuje ve výšce 24 metrů rychlostí 1 metr za minutu po dráze 110 metrů od vstupu do Montážní haly, kde byla uložena od poloviny dubna 2020, do otevřené montážní jámy.

Nácvik akce

Spielbergův film neříká, jak dlouho a jak pečlivě posádka mimozemské lodi před delikátním přistáním testovala a nacvičovala postupy. V Cadarache trvaly přípravné kroky téměř celý týden. Základna kryostatu byla smontována a svařena uvnitř robustního nosného rámu, působícího jako tuhá vnější kostra. Ovšem když se komponenta zvedne z ocelové kolébky, rám přestane kryostatovou základnu chránit před působením její vlastní hmotnosti. Bylo nutné ověřit, zda očekávaná deformace zůstane v požadovaných tolerancích. Tak velká a těžká součástka se po zavěšení do prostoru lehce prohne. I přes pečlivé vyrovnání zátěže nesené každým ze čtyř rozpěrných nosníků jeřábu jsou průhyby nevyhnutelné a přijatelné jen, pokud zůstanou v dovolených tolerancích.

Postupné zvedání, nejprve několik centimetrů, pak několik metrů nad zem, umožňovalo jemné doladění jeřábových systémů. Pohyby jeřábů se v pravidelných intervalech přerušovaly a pečlivě proměřovaly, aby se ověřilo, že vše postupuje v souladu s plány a modely. Teprve poté si byli všichni zúčastnění odborníci dostatečně jistí, že mohou zahájit skutečnou operaci - 110 metrů dlouhou cestu z jednoho konce budovy na druhý, která povede nad a přes dva nástroje pro montáž do 20 metrů vysokého sektoru a nakonec dosáhne kruhového otvoru montážní jámy tokamaku.

Talíř v koruně

Úterý, 26. května. Spodní část „talíře“ nyní pasuje s hranou nosné koruny. Dvojice hydraulických zvedáků je připravena, aby zafungovala jako dočasná podpora pro velké zatížení. Začíná jedna z nejcitlivějších fází operace, když základna kryostatu sestupuje do hlubokého betonového válce, téměř se dotýká svými vnějšími ocelovými stěnami betonu, až si sedá s milimetrovou přesností do svého nosného systému.

Na začátku operace generální ředitel ITER Bernard Bigot opět zdůraznil jedinečný význam této chvíle a vyjádřil důvěru v úspěch operace. „Nadcházející okamžiky zůstanou v myslích a vzpomínkách nás všech,“ řekl. „To, co dnes jako tým dosáhnete, je něco, co v historii nemá obdoby - a přestože jste to mnohokrát zkoušeli, bude to první operace svého druhu. Musíme věřit technickým výpočtům, strategii a kontrole. Věříme vědě o materiálech. Věříme metrologii. Moje dnešní důvěra vychází z toho, že pracujeme jako jeden sehraný a vysoce profesionální tým, přesvědčený o úspěchu, protože všichni víme, že selhání nepřichází v úvahu.“

Úspěch! Ve středu 27. 5. odpoledne už byla nejtěžší součást tokamaku ITER umístěna ve své konečné výšce několik centimetrů nad hydraulickými zvedáky, které fungovaly jako zatímní podpěry, dokud nebudou provedena konečná měření a seřízení a dočasnou podporu nahradí nosná ložiska kryostatu.

Díky úspěchu této první operace se v dlouhé historii ITER otevřela nová kapitola.