Projekt Mezinárodního termonukleárního experimentálního reaktoru (ITER) oznámil, že v sektorech tepelných štítů a vakuové nádoby byly objeveny závady, a varoval, že důsledky pro harmonogram a náklady „nebudou zanedbatelné“. ITER je rozsáhlý experiment zaměřený na prokázání vědecké a technické životaschopnosti jaderné syntézy jako nového zdroje energie a na převedení energie z jaderné syntézy na práh průmyslového využití.
Původně se očekávalo, že projekt ITER zahájí provoz v jižní Francii v roce 2025 a bude plně funkční do roku 2035.
Za evropský příspěvek k tomuto mezinárodnímu projektu odpovídá společný evropský podnik Fusion for Energy (F4E) se sídlem v Barceloně. Souběžně s projektem ITER probíhá dvoustranná spolupráce mezi EU a Japonskem. Jejím cílem je rozvoj energie z jaderné syntézy urychlit. Většina finančních prostředků se rozděluje prostřednictvím nabídkových řízení.
Generální ředitel ITER Pietro Barabaschi řekl: „Jestli je na této situaci něco dobrého, pak to, že se odehrává ve chvíli, kdy ji můžeme napravit. Know-how, které získáváme při práci s prvními součástmi ITER, poslouží ostatním, až budou zahajovat své vlastní projekty v oblasti jaderné fúze. K povaze a poslání ITER jako jedinečné a ambiciózní výzkumné infrastruktury patří, že během výstavby projde celou řadou problémů a komplikací. A proto je naším úkolem a povinností neprodleně informovat angažovanou vědeckou komunitu, aby při práci se stejným typem sestav přijala preventivní opatření.“
ITER je rozsáhlý mezinárodní projekt výstavby fúzního zařízení tokamak ve francouzském Cadarache, jehož cílem je prokázat proveditelnost jaderné fúze jako rozsáhlého a bezuhlíkového zdroje energie. Cílem projektu ITER je provoz při výkonu 500 MW (po dobu nejméně 400 sekund nepřetržitě) s příkonem 50 MW pro ohřev plazmatu. Zdá se, že při provozu může být zapotřebí dalších 300 MWe elektrického příkonu. V ITER se nebude vyrábět žádná elektřina.
Mohlo by vás zajímat
Na výstavbě ITER spolupracuje 35 zemí – Evropská unie se podílí téměř polovinou nákladů na jeho výstavbu, zatímco zbylých šest členů (Čína, Indie, Japonsko, Jižní Korea, Rusko a USA) přispívá rovným dílem na zbytek. Výstavba byla zahájena v roce 2010 a původní cílové datum výstavby první plazmy v roce 2018 bylo v roce 2016 Radou ITER posunuto na rok 2025.
Tepelné štíty vakuové nádoby mají tloušťku přibližně 20 mm a přispívají k izolaci supravodivého magnetického systému pracujícího při teplotě 4K, tedy minus 269 °C. ITER uvedl, že v listopadu 2021 byla při testech helia zjištěna netěsnost na prvku tepelného štítu vakuové nádoby, který byl dodán v roce 2020. Bylo zjištěno, že příčinou je napětí způsobené ohýbáním a svařováním trubek chladicí kapaliny k panelům tepelného štítu „umocněné pomalou chemickou reakcí v důsledku přítomnosti zbytků chlóru v některých malých oblastech v blízkosti svarů trubek“.
To způsobilo „korozní praskání pod napětím“, uvedl ITER, „a časem se v potrubí objevily praskliny hluboké až 2,2 mm“.
Ačkoli se mohlo jednat o jednorázový problém, mohl postihnout i všechny součásti tepelného štítu, přičemž Barabaschi uvedl, že museli předpokládat, že se jedná o širší problém, a vysvětlil: „Riziko je příliš vysoké a důsledky netěsnosti panelu tepelného štítu během provozu jsou příliš hrozivé.“
Uvedl, že by bylo příliš obtížné opravit problém na smontovaném modulu v jámě, takže „musíme instalovaný modul vyjmout a rozebrat, abychom mohli pokračovat v opravě. Zkoumáme různé možnosti, od opravy na místě až po opětovnou výrobu v externím zařízení, případně s různými možnostmi upevnění potrubí.“
Problém, který byl zjištěn v sektoru vakuové nádoby, spočíval v tom, že při svařování čtyř jednotlivých segmentů součásti byly „na různých místech vnějšího pláště součásti odchylky od jmenovitých rozměrů výraznější, než je stanovený limit“, vysvětlil ITER.
„Tyto rozměrové neshody změnily geometrii polních spojů v místech, kde se mají sektory svařovat, a ohrozily tak přístup a provoz na míru vyrobených automatizovaných svařovacích nástrojů,“ podotkl Barabaschi.
Existovaly plány na opravu problému v montážní jámě, ale Barabaschi uvedl, že „problém tepelného štítu nyní změnil perspektivu … protože musíme modul rozebrat, abychom opravili potrubí tepelného štítu, otázka, zda opravit sektor vakuové nádoby v jámě, se stává bezpředmětnou. Nemáme jiné řešení než jej odstranit“.
V současné době se upřesňuje strategie opravy, přičemž se vypracovává posouzení dopadů na časový plán a náklady a montáž vakuové nádoby se odkládá. ITER v červenci sdělil serveru World Nuclear News, že již plánuje revizi svého harmonogramu, který naposledy počítal s první plazmou v roce 2025 a zahájením provozu s deuteriem a tritiem v roce 2035. Tato revize harmonogramu byla částečně přičítána dopadům pandemie Covid-19. Dlouholetý generální ředitel projektu Bernard Bigot v květnu zemřel a revize prý pravděpodobně nebude schválena dříve než v dubnu 2023 – aby byl čas na jmenování nového generálního ředitele a rozhodnutí o revizi harmonogramu.
Rada ITER, v níž zasedají zástupci zemí zapojených do projektu ITER, se sešla 16. a 17. listopadu ve smíšeném složení (obrázek nahoře, dodal ITER) a vyzvala k co nejrychlejšímu zahájení nezbytných oprav. Rada rovněž naléhavě vyzvala „organizaci ITER a domácí agentury, aby spolupracovaly na zajištění odpovídající kultury kvality v rámci celého projektu a zabránily tak opakování takových problémů“.
ITER uvedl, že členové rady rovněž potvrdili své pevné přesvědčení o hodnotě mise ITER a rozhodli se spolupracovat při hledání včasných řešení, která by usnadnila úspěch projektu ITER.
(nik)
