ITER получил последний сектор камеры, где плазму разогреют до 150 млн °C

На площадку международного термоядерного проекта ITER на юге Франции доставили девятый и последний сектор вакуумной камеры — одного из главных компонентов крупнейшего в мире экспериментального токамака. Теперь на месте находятся все девять частей конструкции, внутри которой в будущем должна удерживаться плазма с температурой около 150 млн °C.

Последний сектор под номером 2 изготовили в Европе. Он прибыл на площадку ITER в начале октября 2026 года после транспортировки из Италии морским и наземным путём. Его доставка завершила многолетнюю программу производства вакуумной камеры, начавшуюся около 16 лет назад.

Вакуумная камера ITER представляет собой герметичную конструкцию из специальной нержавеющей стали в форме тора. Именно внутри неё будет находиться высокотемпературная плазма, в которой исследователи рассчитывают проводить управляемые реакции термоядерного синтеза.

Камера состоит из девяти крупных D-образных секторов. Пять изготовила Европа, ещё четыре — Республика Корея. Масса одного такого элемента составляет порядка 500 тонн. После соединения всех частей внешняя ширина камеры достигнет 19,4 метра, а высота — 11,4 метра. Её внутренний объём составит около 1400 кубометров.

Полностью собранная вакуумная камера вместе с портами, внутренней защитой и опорами будет весить примерно 5200 тонн. После монтажа внутренних компонентов, включая бланкет и дивертор, масса конструкции увеличится примерно до 8500 тонн.

Внутри камеры должна формироваться плазма объёмом около 840 кубометров. Мощные сверхпроводящие магниты будут удерживать её вдали от стенок, поскольку никакой обычный материал не способен непосредственно выдерживать температуру порядка 150 млн °C.

При этом вакуумная камера выполняет сразу несколько функций. Она создаёт герметичную среду, предотвращает попадание воздуха и загрязнений в область плазмы и одновременно служит первым защитным барьером установки.

Конструкция имеет двойные стальные стенки. Между ними размещаются элементы радиационной защиты, а также циркулирует охлаждающая вода, необходимая для отвода тепла во время работы установки.

Производство европейской части камеры стало одним из наиболее сложных промышленных этапов проекта ITER. За пять европейских секторов отвечали Fusion for Energy и консорциум AMW, в который входят Ansaldo Nucleare, Westinghouse Electric Company и Walter Tosto.

В работе участвовали как минимум 15 европейских компаний и более 150 специалистов. На изготовление пяти секторов потребовалось свыше 2 млн рабочих часов, а общая протяжённость сварных швов достигла примерно 750 километров.

Особая сложность связана с требованиями к геометрической точности. Огромные стальные элементы после сварки должны совпасть друг с другом с очень небольшими допусками, иначе последующая сборка тора и установка магнитных систем окажутся невозможными.

Каждый сектор сначала производился из четырёх отдельных сегментов. Их механически обрабатывали, собирали и сваривали в единую конструкцию, после чего готовый элемент проходил контроль перед отправкой во Францию.

Последний европейский сектор был собран на предприятии Westinghouse в Монфальконе в Италии. Его прибытие означает, что на площадке теперь находятся все основные компоненты центральной части токамака: сектора вакуумной камеры, тороидальные и полоидальные магнитные катушки, корректирующие магниты, центральный соленоид и элементы тепловой защиты.

Однако доставка последнего сектора ещё не означает завершения ITER. Впереди остаётся сложная сборка вакуумной камеры, в ходе которой девять массивных элементов необходимо точно установить и сварить между собой.

Некоторые сектора уже проходят монтаж. После завершения сборки внутри камеры установят бланкетные модули и дивертор, а снаружи её окружит система сверхпроводящих магнитов.

ITER строится не как электростанция и не будет поставлять электроэнергию в сеть. Это экспериментальная установка, предназначенная для проверки физических и инженерных решений, необходимых для будущих термоядерных реакторов.

Главная задача проекта — продемонстрировать возможность длительного удержания мощной термоядерной плазмы в установке промышленного масштаба и получить данные, необходимые для следующих поколений термоядерных установок.

Прибытие последнего сектора вакуумной камеры стало важным этапом именно потому, что теперь весь комплект основных деталей центральной части токамака находится непосредственно на площадке ITER и может использоваться для дальнейшей сборки.