اختبار ITER لمغناطيس فائق التوصيل بوزن 330 طناً لمفاعل الاندماج
أنجزت ITER بنجاح حملة اختبارات كبرى على ملفها الحلقي رقم 17 البالغ وزنه 330 طناً، بعدما وصلت إلى تيار تنشيط قدره 34 كيلو أمبير (kA). وتُعد هذه الخطوة محورية في تجميع أكبر مفاعل اندماجي في العالم.
خلال الاختبار، بُرّد الملف على شكل حرف D إلى 4 كلفن (سالب 269 درجة مئوية)، ليصل إلى نصف تيار التشغيل الاسمي البالغ 68 كيلو أمبير. وأتاح هذا الاختبار للمهندسين مراقبة كيفية تشوّه المغناطيس تحت الأحمال الكهرومغناطيسية ومقارنة أدائه بالنماذج الهيكلية.
وفي 30 أكتوبر، نُقل الملف من منشأة الاختبار البارد للمغناطيس إلى إطار نقل. وسيُخزَّن مؤقتاً قبل نقله إلى قاعة التجميع في ITER لدمجه في وحدة القطاع النهائية لغرفة البلازما.
وتمنح هذه النتيجة خبرة تشغيلية قيّمة بينما تستعد ITER لتشغيل أنظمة مغناطيساتها المتكاملة. وقد صُممت منشأة الاختبار البارد للمغناطيس خصيصاً لتقييم مغناطيسات ITER فائقة التوصيل وبنيتها التحتية الداعمة، بما في ذلك أنظمة التبريد المفرط وأنظمة التفريغ ومصادر الطاقة.
بدأت حملة الاختبار الأولى في مايو 2026 بالملف الحلقي رقم 7، الذي وصل إلى تيار 10 كيلو أمبير. وأتاحت هذه المرحلة الأولية للمهندسين تقييم المقاومة الكهربائية عند الوصلات وتقييم النظام المصمم لاكتشاف فقدان التوصيل الفائق، المعروف باسم quench.
وانطلق اختبار الملف رقم 17 في أغسطس، وشكّل بلوغ 34 كيلو أمبير زيادة كبيرة في تيار الاختبار. وقال أدريان ديديه، كبير المهندسين الميكانيكيين في ITER: “إنها خطوة مهمة للوصول إلى 34 كيلو أمبير والتأكد من أن الملف يتصرف كما توقعت النماذج”.
بعد نجاح اختبار الملف رقم 17، ستستعد منشأة الاختبار البارد للمغناطيس لاختبار الملف الاحتياطي رقم 19، المقرر أن يبدأ تبريده إلى 4 كلفن في أبريل 2027. وستشمل المرحلة التالية اختباراً عند 34 كيلو أمبير قبل الانتقال إلى تجارب التيار الكامل عند 68 كيلو أمبير.
ستُدخل الحملة المقبلة وصلات محكمة ضد تسرب الغاز وفق معيار Paschen بين وحدة التغذية داخل المبردات Cryostat والملف، على غرار تلك المخطط لها في tokamak. وسيتيح ذلك للمهندسين تقييم العزل الأرضي عالي الجهد للمغناطيس.
وبعد اختبار الملف رقم 19، ستُعاد تهيئة المنشأة لاستيعاب الملف الحلقي رقم 1، وهو مكوّن حاسم آخر في نظام الاحتجاز المغناطيسي لدى ITER. وتؤدي مغناطيسات المجال الحلقي في ITER دوراً حيوياً في احتجاز البلازما فائقة السخونة داخل المفاعل، باستخدام 18 ملفاً حلقياً على شكل حرف D وستة ملفات حلقية وملف لولبي مركزي لتوليد المجالات المغناطيسية اللازمة لتجارب الاندماج والتحكم فيها.
ويهدف برنامج الاختبار البارد إلى تحديد المشكلات المحتملة قبل دمج المغناطيسات في المفاعل، ما يقلل المخاطر أثناء التشغيل والعمليات المستقبلية.
المصدر: Interesting Engineering