Проектный центр ИТЭР, Москва (19 июня 2018 г.) – В июне Российская Федерация выполнила второе Соглашение о поставках оборудования для международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР – в полном объёме изготовлены и поставлены в Международную организацию ИТЭР сверхпроводники полоидального поля для магнитной системы будущей установки.
Сверхпроводящая электромагнитная система (ЭМС) – одна из ключевых и самых дорогостоящих систем экспериментального термоядерного реактора, который строится усилиями международного сообщества на юге Франции, рядом с исследовательским центром Кадараш. ЭМС ИТЭР, основанная на использовании сверхпроводниковых материалов, необходима для создания сильнейшего магнитного поля, способного зажечь и удержать плазменный шнур (температура которого будет достигать 300 млн. градусов) в равновесном состоянии и предотвратить его соприкосновение с материальной поверхностью камеры. Исходя из технических характеристик строящейся установки, создание необходимого магнитного поля возможно исключительно с применением сверхпроводящих материалов.
Соглашение об изготовлении и поставке сверхпроводника, предназначенного для изготовления катушек полоидального поля, было подписано между Организацией ИТЭР и российским Агентством ИТЭР в 2009 году. Производство сверхпроводника – сложный многостадийный процесс, использующий последние достижения в области современных технологий, а сам проводник – это без преувеличения воплощение новейших научно-технических разработок.
Затянутые в металлическую оболочку сверхпроводящие кабели состоят из стрендов – уникального композиционного изделия, содержащего около 5 тысяч тончайших (диаметром менее 6 микрон) сверхпроводящих волокон. Для выполнения Россией своих обязательств перед Организацией ИТЭР производство стрендов было создано с нуля на территории Чепецкого механического завода (г. Глазов, Удмуртия). Процесс их производства представляет собой цепь сложных технологических операций. Для организации производства сверхпроводящих материалов для ИТЭР заводом было закуплено более 100 единиц новейшего современного оборудования у ведущих поставщиков. Официальный пуск промышленного производства сверхпроводящих материалов состоялся 23 апреля 2009 года, а уже в 2010 году АО «ЧМЗ» вышел на уровень промышленного производства.
Кабелирование, то есть скрутка стендов в кабель, осуществлялось специалистами ВНИИ кабельной промышленности в г. Подольске. Для скрутки кабеля использовались уникальные технологии, разработанные российскими учёными и инженерами.
Изготовление сверхпроводника полоидального поля – блестящий пример тесного международного сотрудничества, лежащего в основе совместной реализации проекта ИТЭР. С европейским Агентством ИТЭР было заключено двустороннее соглашение, по которому сверхпроводниковые стренды и кабели изготавливались РФ, а оболочка проводника, затягивание кабеля в оболочку и обжатие проводника производились европейскими партнёрами. Например, «джекетирование» кабеля – то есть его затягивание в металлическую оболочку осуществлялось предприятиями Итальянского консорциума прикладной сверхпроводимости (ICAS – Italian Consortium for Applied Superconductivity). А сам «джекет» (массивная оболочка из нержавеющей стали) произведён компанией Mannesmann Stainless Tubes. На швейцарском стенде SULTAN в Лозанне производились электрофизические испытания полномасштабного проводника.
Особая роль в производстве российского сверхпроводника принадлежит ВНИИ неорганических материалов им. А.А. Бочвара. Коллективу института удалось сохранить и усовершенствовать технологию производства сверхпроводника, созданную в его стенах ещё в начале 1960-х годов. Эта технология, развитая и сохраненная специалистами института, во многом явилась залогом успешного выполнения Россией своих обязательств по изготовлению сверхпроводниковых стрендов в рамках совместной реализации проекта ИТЭР.
Всего в рамках своих обязательств перед Международной организацией ИТЭР Россия изготовила более 120 тонн Nb-Ti сверхпроводящих стрендов, из которых было произведено 16 единичных длин кабеля (414 м каждая) для намотки катушки ПП-1 и 18 единичных длин кабеля (длиной 730 м каждая) для намотки катушки ПП-6. Каждый из кабелей скручивался из 1440 сверхпроводящих Nb-Ti стрендов.
Напомним, что это уже вторая из 25 систем, входящих в сферу российской ответственности, изготовление которой российская сторона успешно завершила, что подтверждено официальным протоколом Международной организации ИТЭР.