《ITER核聚变装置的组装正在进行中:新的核——世界核新闻》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-06-01
  • 这次操作标志着十年来设计、制造、交付、组装和焊接ITER机器最关键的部件之一——30米高、直径30米的ITER低温器(其基座仅为一个部件)的努力达到了顶峰。低温恒温器由印度采购,部分由Larsen & Toubro Ltd在其Hazira工厂制造,在印度国内机构的监督下,正在现场组装和焊接。基础部分的元素于2015年12月交付给ITER,该部分于2019年7月完成。国际热核聚变反应堆组织从印度国内原子能机构接管后,开始进行“预组装工作”,并于一个月前将该部件搬进了装配大厅。

    “即将到来的时刻将在我们所有人的脑海和记忆中留下深刻的印象。你今天会完成,作为一个团队,是历史上从来没有做过的事情,尽管你已经排练了很多次,说:“这将是第一个全新操作Iter干事伯纳德偏执狂的操作安装组件。“我们相信工程计算、战略和控制。我们相信材料科学。我们相信计量学。但我今天之所以有信心,是因为我相信你们能够团结一心、高度专业地工作,正如我们大家都相信的那样,失败是不可避免的。”

    在5月26日上午开始的一次行动中,ITER低温恒温器的基座由起重机逐渐从其支架吊到24米的高度。然后将其从装配大厅入口运送110米,经过两个20米高的扇形子装配工具,最终到达机器装配坑的圆形开口。在那里,低温恒温器基座下降到深层混凝土钢瓶上的12个液压千斤顶,这些千斤顶将支撑它的重量,直到最后的计量和调整完成,负荷可以转移到低温恒温器支撑轴承上。该行动于5月27日下午完成。

    ITER将是一个500兆瓦的托卡马克聚变装置(需要50兆瓦的输入),旨在证明聚变作为一种大规模、无碳能源的可行性。欧盟贡献了近一半的建设成本,而其他六个成员国(中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国)贡献了同样多的建设成本。第一批等离子体的目标是2025年。

相关报告
  • 《复合材料在英国最新的聚变装置中的特殊应用》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-06-13
    • 6月8日,Rockwood 复合材料公司(德文郡,英国)宣布,它已经使用复合材料成功地为英国最新的聚变装置 - Tokamak能源公司(牛津郡,英国)提供的ST40装配中心核。 该装置的中心核由24个环形场线圈内部元件组成,每个线圈都用玻璃纤维预浸/ Kapton(美国杜邦公司生产的聚酰亚胺(PI)薄膜材料的商品名称) /玻璃纤维预浸层进行绝缘。 硅增强器加固系统用于控制固化过程中的位置和压力。该系统能使空气和树脂逐渐从Kapton膜下挤出,并确保Kapton与环形磁场线圈紧密结合,从而形成均匀一致的绝缘层。 然后将组件粘合在一起,精确控制粘合线的厚度。 采用干玻璃纤维织物提供0.1mm粘接接头来控制粘接线厚度和分散粘接系统。 Rockwood复合材料公司在电磁螺线管上采用了相同的绝缘方法,从而在ST40中形成了许多磁场。再次在卷绕过程中以螺旋重叠的方式用玻璃纤维预浸料和Kapton绝缘,两种材料也被用在每个线圈之间。最后,整个螺线管用玻璃纤维预浸料包裹。 Rockwood复合材料公司还提供了由大量定制的碳纤维带组成的用于ST40的低温悬浮系统。 这项技术也被应用于世界上最大的法国聚变实验室ITER,该实验室拥有来自35个国家的工程师和科学家。 Rockwood 复合材料公司的总经理Mark Crouchen说:“聚变设备是为了创造一个最极端的环境-比太阳能系统中的任何地方都要高的极端温度。复合材料的性能有助于使ST40达到比太阳中心温度还高的一个极端的温 度。” ST40项目经理Graham Dunbar补充说道:“我们在制造高磁场Tokamak中心核时面临着一个棘手的问题,直到我们遇到了RooWooCo复合材料公司。该公司重要的工程师团队能够通过创新的复合材料来找到最好的解决方案。 ST40的设计表明,在成本效益高的设备中融合温度-100m°C是可能的。 文章来源于CW网站,原文题目:Composites featured in UK's newest fusion device。
  • 《ITER组装开启聚变能源时代》

    • 来源专题:重大科技基础设施领域知识集成服务平台
    • 编译者:魏韧
    • 发布时间:2021-03-16
    • 2020年7月28日,法国总统马克龙(Emmanuel Macron)和来自欧盟、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国的领导人宣布在法国南部正式开始组装世界上最大的核聚变设施ITER ITER是世界上最大的科学项目,目标是复刻太阳核聚变能,提供地球上的生命生存所需的光和温暖。这一颠覆性创新将在解决全球性问题(包括应对气候变化、塑造可持续发展的无碳社会)中发挥关键作用。海水和锂中存在丰富的核聚变燃料,菠萝大小的这种燃料相当于10000吨煤,可满足人类数百万年的需求。建造和运营核聚变核电站的成本预计与裂变核电站的成本差不多,但不会产生废物处理的巨大成本和长期遗留问题。 核聚变的巨大前景催生了ITER项目。参与项目合作的35个国家是欧盟、英国、瑞士、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国。这些国家的总人口占世界人口的50%以上,占全球国内生产总值的80%以上,它们汇集了丰富的专业知识和资源,制造出首个工业规模的核聚变研究设施。法国是东道国,欧盟与英国和瑞士是东道主成员,提供ITER费用的45%。美国、中国、日本、俄罗斯、印度、韩国和其他成员国分别出资9%。 ITER发电厂将产生约500兆瓦的热能。若持续运行并连接到电网,则将转换为约200兆瓦的电力,可满足约200000户的需求。商业化的核聚变电站将有更大的等离子室,电功率将提高10-15倍。例如,一个2000兆瓦的核聚变电站将为200万个家庭供电。 组装ITER的部件主要包括低温恒温器、ITER的磁铁、环形场(TF)线圈、极场(PF)线圈、中心螺线管(CS)和真空容器。其中,低温恒温器由印度制造,它是围绕Tokamak真空容器和限制超高温等离子体的超导磁体的“保温瓶”,高30米,直径30米,是有史以来最大的不锈钢真空室。ITER使用三种集成的磁体来容纳、控制、生成和脉冲化1.5亿摄氏度的等离子体。为具有超导性,磁体内部使用-269摄氏度液态氦(星际空间的温度)冷却。环形场(TF)线圈由日本和欧洲制造,组件来自中国、韩国和俄罗斯,共有40多家公司参与了18个环形场(TF)线圈的制造。极场(PF)线圈是环形磁铁,由中国、欧洲和俄罗斯制造,安装在TF线圈之外,它等离子体成形并使其远离外壁。中心螺线管(CS)是美国制造的最强大的ITER磁铁,有时被称为ITER的“心脏”,它将以长脉冲形式在等离子体中产生强大的电流,由六个模块组成,具有提起航空母舰的磁力。真空容器由韩国和欧洲部门制造,并带有由俄罗斯提供的突出端口短管,是一种密封的不锈钢腔室。 欧洲负责的整个ITER工程大约完成了75%。其中,Tokamak大楼和装配大厅已经完成;冷冻设备是世界上最大的中央冷冻设备,已完成60%,它为超导磁体运行的极低温度提供了液氦。该设备来自中国、印度、瑞典、捷克、芬兰、意大利、日本和法国,冷冻线主要来自印度。这些磁体转换建筑物以精确的电压和电流向ITER的磁铁供电,设备由中国、印度、韩国和俄罗斯定制。 ITER的组装工作将需要4.5年。