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ITER

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ITER
ITER-Logo NoonYellow.svg
Luftaufnahme des ITER-Geländes 2018 (41809720041).jpg
Kerl Forschungsprojekt, Tokamak und Megaprojekt
Ziele Fusionsenergie
Stiftung 24. Oktober 2007
Hauptquartier Cadarache ( Frankreich )
Koordinaten 43°42'28″N 5°46'39″E / 43.7077777777778 , 5.7773833333333
Webseite www.iter.org
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Die Teilnehmer des ITER-Projekts

Der ITER , [ 1 ] ​[ 2 ]​ ( I nternational T hermonuclear Experimental R eactor , auf spanisch Reactor Termonuclear Experimental Internacional), ist ein groß angelegtes wissenschaftliches Experiment , das versucht, ein Fusionsplasma zu erzeugen , das eine zehnmal höhere thermische Leistung hat als die zum Aufheizen des Plasmas benötigte Energie. Als Reaktorsystem wird ITER einem Null-(Netto-)Leistungsreaktor entsprechen. [ 3 ]Die Teilnehmer an den konzeptionellen Designaktivitäten von ITER wählten dieses Wort, um ihre gemeinsame Hoffnung auszudrücken, dass das Projekt zur Entwicklung einer neuen Energieform führen könnte. Es handelt sich um ein Projekt von großer Komplexität, das 1986 in der Sowjetunion ( Tokamak ) entwickelt wurde, um die wissenschaftliche und technologische Machbarkeit der Kernfusion zu demonstrieren . ITER wird in Cadarache ( Frankreich ) gebaut und wird rund 24 Milliarden Euro kosten. Damit ist es nach dem Apollo-Programm , der Internationalen Raumstation , dem Manhattan-Projekt und der Entwicklung des GPS -Systems das fünftteuerste Projekt der Geschichte . [ 4 ] ITER bedeutet auf Latein auch Der Weg , und diese doppelte Bedeutung spiegelt die Rolle von ITER bei der Perfektionierung der Kernfusion als Energiequelle für friedliche und innovative Nutzungen wider.

Ziele von ITER 4.12

Ihr Ziel ist es, alle Elemente zu testen, die für den Bau und Betrieb eines Kernfusionsreaktors erforderlich sind , der als kommerzielle Demonstration dienen würde, und außerdem die technologischen und wissenschaftlichen Ressourcen der damals von der Sowjetunion entwickelten Forschungsprogramme zusammenzuführen. die Vereinigten Staaten , Europa (über EURATOM ) und Japan . ITER hat die Schirmherrschaft der IAEO sowie eine Möglichkeit, die Kosten des Projekts zu teilen.

Entwurf

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Ausschnitt aus dem Inneren der Maschine.

Der experimentelle Kernfusionsreaktor basiert auf dem sowjetischen Design, genannt Tokamak . Dies ist die Grundlage für den Aufbau des kommerziellen Demomodells.

ITER soll ein Plasma aus Wasserstoffgas auf bis zu 100 Millionen Grad Celsius erhitzen . ITER soll im Dezember 2025 sein erstes Plasma erzeugen. [ 5 ]

ITER basiert auf dem „Tokamak“-Konzept des magnetischen Einschlusses , bei dem Plasma in einer toroidförmigen Vakuumkammer enthalten ist . Der Brennstoff – eine Mischung aus Deuterium und Tritium , zwei Wasserstoffisotopen – wird auf Temperaturen über 150 Millionen °C erhitzt, wodurch ein heißes Plasma entsteht. Um das Plasma von den Wänden fernzuhalten, werden starke Magnetfelder verwendet, die durch supraleitende Spulen erzeugt werden, die den Behälter umgeben, und durch einen elektrischen Strom, der durch das Plasma getrieben wird. Das Problem liegt in der enormen Schwierigkeit, den Wasserstoff gleichmäßig zu komprimieren. In Sternen komprimiert die Schwerkraft den Wasserstoff zu einer perfekten Kugel, sodass das Gas gleichmäßig und sauber erhitzt wird. Unter Reaktorauslegungsbedingungen ist diese Gleichförmigkeit sehr schwer zu erreichen.

Geschichte

Am 21. Mai 2000 wurde bekannt gegeben, dass amerikanische Physiker eines der Probleme der Kernfusion in Vorrichtungen vom Tokamak -Typ überwunden haben , das Phänomen, das als kantenlokalisierte Moden oder ELMs bezeichnet wird. Die ELMs würden eine Erosion der inneren Schutzvorrichtungen der Vakuumkammer des Reaktors verursachen und deren häufigen Austausch erzwingen.

In einem Artikel, der am Sonntag, den 21. Mai 2000, in der britischen Zeitschrift Nature Physics veröffentlicht wurde, gibt ein Team unter der Leitung von Todd Evans von General Atomics, Kalifornien, bekannt, dass es ein kleines resonantes Magnetfeld entdeckt hat, das von speziellen Spulen im Inneren stammt B. im Reaktorbehälter, erzeugt am Rand des Plasmas eine "chaotische" magnetische Interferenz, die die Bildung von Strömungen stoppt.

Am 24. Mai 2006 unterzeichneten die sieben Partner des ITER-Projekts – die Europäische Union, Japan, die Vereinigten Staaten, Südkorea, Indien, Russland und China – in Brüssel das internationale Abkommen zum Start des internationalen Fusionsreaktors mit das Modell Tokamak , das in Cadarache, Südostfrankreich, nach dem Tokamak-Design gebaut werden soll. Die Baukosten des Reaktors wurden auf 4.570 Millionen Euro und die Baudauer auf 10 Jahre geschätzt. Die EU und Frankreich sagten zu, 45 % der Kosten zu übernehmen, während die anderen sechs Parteien einer Beteiligung von jeweils 9 % zustimmten.

Während des Governing Council des ITER-Projekts, das im November 2016 stattfand, wurde die neue globale Planung des Projekts genehmigt, die als wichtigste Meilensteine ​​das erste Plasma im Jahr 2025 und die ersten Operationen mit Deuterium und Tritium für 2035 enthält. [ 6 ]

Auswahl des Veranstaltungsortes

Während des Prozesses zur Festlegung des Standorts des Forschungszentrums und des zukünftigen Fusionsreaktors traten mehrere Probleme auf. Im November kommt es zu einem Kampf zwischen Frankreich und Spanien um die Kandidatur der EU für den Standort von ITER. Die spanische Option, nachdem einige verworfen wurden, war Vandellós . Im Dezember 2003 konnten sich die sechs Mitglieder nicht entscheiden, ob sie es in Frankreich oder Japan platzieren sollten. Die Vereinigten Staaten waren offenbar aus politischen Gründen (vermutlich aufgrund der Weigerung, die Invasion des Irak 2003 zu unterstützen ) gegen die Kandidatur Frankreichs, was die endgültige Entscheidung erschwerte. Am 26. Dezember 2003 wurde die Kandidatur von Cadarache schließlich als EU-Option ausgewählt.

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Karte von Cadarache , Frankreich , dem Ort, der als ITER-Standort ausgewählt wurde.

Es wurde die Möglichkeit angesprochen, dass die EU das Projekt ohne Japan und die Vereinigten Staaten vorantreibt. Dies wurde von der Europäischen Kommission und von Frankreich vorgeschlagen, die damit rechneten, dass der Beitrag dieser beiden Länder durch den Beitritt neuer Partner und durch Erhöhungen aus den EU-Ländern ersetzt werden könnte. Es war angekündigt worden, dass Indien , die Schweiz und Brasilien bereit wären, sich an dem europäischen Projekt zu beteiligen.

Die Kandidatenseiten waren:

  • Cadarache (in der Nähe von Marseille ), (hatte die Unterstützung der EU, Russlands und Chinas)
  • Rokkasho ( Japan ), (wurde von den Vereinigten Staaten, Japan und Südkorea unterstützt)
  • Vandellós ( Tarragona , Spanien ) (zu Gunsten von Cadarache zurückgetreten nach der Entscheidung der EU, eine einzige Kandidatur vorzulegen)

Am 28. Juni 2005 wurde in Moskau schließlich eine Einigung über den Standort des Reaktors erzielt, der sich in Cadarache befand .

Die EU trägt 40 % der Baukosten, Frankreich zahlt weitere 10 %, die verbleibenden fünf Partner tragen jeweils 10 %.

Der damalige französische Premierminister Dominique de Villepin war der Ansicht, dass ITER zur Schaffung von 4.000 Arbeitsplätzen in seinem Land führen würde.

Technisches Design

Zeichnung des ITER-Tokamaks und integrierter Anlagensysteme
Zeichnung des ITER-Tokamaks und der integrierten Systeme der Anlage.


Vakuumbehälter

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Vakuumbehälter.

Das Vakuumgefäß ist das Herzstück der ITER-Maschine: ein doppelwandiges Stahlgefäß, in dem das Plasma durch Magnetfelder eingeschlossen wird.

Das ITER-Vakuumgefäß wird doppelt so groß und 16-mal so schwer sein wie jedes zuvor hergestellte Fusionsgefäß: Jeder der neun torusförmigen Sektoren wird zwischen 390 und 430 Tonnen wiegen. Wenn alle Panzerungs- und Hafenstrukturen eingeschlossen sind, summiert sich dies auf insgesamt 5.116 Tonnen. Sein Außendurchmesser wird 19,4 Meter (64 Fuß) betragen, der Innendurchmesser 6,5 Meter (21 Fuß). Nach dem Zusammenbau wird die gesamte Struktur 11,3 Meter (37 Fuß) hoch sein.

Die Hauptfunktion des Vakuumgefäßes besteht darin, ein hermetisch abgedichtetes Plasmagefäß bereitzustellen. Seine Hauptkomponenten sind das Hauptschiff, die Hafenstrukturen und das Unterstützungssystem. Das Hauptschiff ist eine doppelwandige Struktur mit poloidalen und toroidalen Verstärkungsrippen zwischen 60 Millimeter dicken Schalen zur Verstärkung der Schiffsstruktur. Diese Rippen bilden auch die Strömungskanäle für das Kühlwasser. Der Raum zwischen den Doppelwänden wird mit Schutzkonstruktionen aus Edelstahl ausgefüllt. Die Innenflächen des Gefäßes bilden eine Schnittstelle mit den Laichmodulen, die die Laichdeckenkomponente enthalten. Diese Module bieten Schutz vor hochenergetischen Neutronen, die durch Fusionsreaktionen erzeugt werden, und einige werden auch für Tritium -Verstärkungskonzepte verwendet .

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ITER wird Energie erzeugen, indem Deuterium und Tritium zu Helium verschmolzen werden.

Der Vakuumkanister hat 18 obere, 17 äquatoriale und 9 untere Anschlüsse, die für Fernbedienungsoperationen, Diagnosesysteme, Neutralstrahlinjektionen und Vakuumpumpen verwendet werden können.

Siehe auch

Referenzen

  1. ↑ ITER the Nuclear Fusion Reactor , abgerufen am 15. Dezember 2019  .
  2. ^ "Interorganisation" . Youtube . Abgerufen am 15. Dezember 2019 . 
  3. ↑ http://www.jt60sa.org/b/FAQ/EE2.htm
  4. ↑ Die teuersten Wissenschaftsprojekte unserer Zeit
  5. ↑ http://www.iter.org/faq#When_will_ITER_be_operational
  6. ^ "ITER-Rat billigt aktualisierten Projektplan für Deuterium-Tritium-Betrieb" . 

Externe Links


  • Arbeiten Sie bei Wikinews mitWikinews- Artikel : ITER wird in Frankreich gebaut


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