Az amerikai ITER befejezte a központi szolenoid mágnes utolsó szállításait a Cadarache-ban, Franciaországban épülő Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) számára. A legújabb szállítmányok síneket és elektromos csatlakozásokhoz szükséges vezetékeket tartalmaztak. Az ITER egy hatalmas nemzetközi kísérleti fúziós erőmű, a központi szolenoid pedig a „szíve”, egy óriási mágnes, amely beindítja és fenntartja a plazmát.
Ez 18 méter magas és 4,25 méter széles, hat egyedi modulból áll. Minden modul több mint 122,5 tonnát nyom, és 6 kilométer nióbium-ón szupravezető kábelből van tekerve. Ez egy speciális anyag, amely extrém hidegen ellenállás nélkül vezeti az áramot, így óriási mágneses teret lehet vele létrehozni.
Egy szolenoid tulajdonképpen egy hosszú, spirálisan feltekert elektromágnes, amely erős, irányított mágneses teret hoz létre, ha áram fut át rajta, tehát gyakorlatilag egy óriási elektromos indítómotor.
Az ITER-projekt jelenlegi státusza
A francia ITER projekt a 35 ország részvételével indított globális ITER-projekt egyetlen erőműve lesz, amelynek fő célja, hogy bizonyítsa: a fúziós energia működhet nagy léptékben is és több energiát tud termelni, mint amennyit beletáplálnak. Az ITER 50 megawatt fűtési teljesítmény mellett 400 másodpercig tartó 500 megawatt teljesítményt céloz meg. Ez gyakorlatilag hő, hiszen az ITER most még nem termel áramot.
A központi szolenoid mágnes 15 éves gyártási projektjét a General Atomics Magnet Technológiai Központjában végezték Poway-ben, Kaliforniában. Minden modul elkészítése és tesztelése több mint két évet igényelt. A műszaki kockázatok kezelése érdekében a projekt egy hetedik tartalék modult is tartalmazott. 2025 elején az amerikai ITER leszállított egy közel 18 méter magas exoskeleton tartószerkezetet, amelyet arra terveztek, hogy stabilizálja a mágnest az általa keltett erőkkel szemben.
Ez a szerkezet körbeveszi a fúziós gép közepén lévő szupravezető mágnest, amely a plazma irányításához szükséges. A reaktor nem csak ezt az egy mágnest használja, hanem többféle más tekercset is: toroidális, poloidális és korrekciós tekercseket. Ezek együtt hozzák létre azt a bonyolult mágneses teret, amelyben a több százmillió fokos plazma lebegni tud anélkül, hogy hozzáérne a falakhoz. A különböző tekercsek más-más irányból stabilizálják és formálják a plazmát, hogy a fúziós reakció fenntartható legyen. Amire szükség is lenne napjaink növekvő energiaigényét elnézve.
Az összeszereléssel jelenleg az ITER szervezet irányítása alatt haladnak az ITER telephelyén, és a hat modul közül öt már az összeszerelő csarnokban van egymásra helyezve. Az utolsó modul, amely szeptemberben érkezett meg, 2026 folyamán kerül majd ide. Miután egymásra építik az összeset, egy kompressziós szerkezet lefelé irányuló előfeszítő erőt fejt ki a modulokra. A központi szolenoid mágnes egyelőre az összeszerelő csarnokban marad, amíg a vákuumkamra nagy szektorait be nem építik a tokamakba.
A tokamak az a rendszer, amelyben erős mágneses terekkel egy fánk alakú térben tartják a több százmillió fokos plazmát, hogy létrejöhessen a fúziós reakció. Ha majd ide beépítésre kerülnek a vákuumkamra szektorai, akkor viszik a szolenoid mágnesst a reaktor közepére, vagyis a végleges helyére. A mágnes feladata, hogy olyan változó mágneses teret hozzon létre, amely beindítja a plazmát, vagyis létrehozza az első plazmaáramot. Emellett a működés során folyamatosan fenntartja ezt az áramot, hogy a plazma stabil maradjon a fúziós égés teljes ideje alatt.
A fúziós erőmű működését nehéz egyszerűen összefoglalni, de alapvetően a cél az, hogy a reaktor belsejében a hidrogén izotópjai összeolvadjanak, és óriási mennyiségű hőt szabadítsanak fel. Ez a hő eléri aztán a reaktor falát, ahol felmelegít valamelyik hűtőközeget, ami gőz útján turbinákat hajt meg és áramot állít elő. Viszont egy ilyen fúzió működtetése rengeteg energiát igényel, most azt akarják demonstrálni, hogy az előállított hő mennyisége végeredményben elégséges lehet nettó áramnyereség előállításához.
