ITER-Plasmaexperiment startet mit 8-Meter-Spulen-Upgrade als weltweit größtes Tokamak

Diese Inbetriebnahmephase folgt auf eine zweijährige Stilllegungsphase, die kurz nach dem ersten Plasma-Aufstart bei niedriger Leistung Ende 2023 begann.

In dieser Zeit montierten Montage-Teams neue Komponenten, darunter Spulen im Gefäßinneren. „Dazu gehören zwei ringförmige Spulen, die entwickelt wurden, um die Plasma-Position mit hoher Geschwindigkeit zu steuern", sagte Fusion for Energy (F4E). „Sie haben einen Durchmesser von 8 Metern und wurden direkt innerhalb der Maschine aufgewickelt, was eine Demonstration höchster Präzisionsfertigkeiten darstellt." Diese Spulen wurden direkt im Inneren der Maschine aufgewickelt, um die Plasma-Position bei hohen Geschwindigkeiten zu steuern.

Das Gerät wurde im Rahmen der Übereinkunft „Breiterer Ansatz" entwickelt und wird vom Nationalen Institut für Quantenwissenschaft und Technologie (QST) in Japan betrieben. Die Modifikationen konzentrierten sich auf die für die Erreichung höherer Plasmatemperaturen und die Bewältigung erhöhter thermischer Lasten erforderlichen Komponenten.

Die Teams installierten neue Diagnosegeräte

Die Teams installierten neue Diagnosegeräte und Kryopumpen, die, sowie zusätzliche Heizsysteme.

Das Innere des JT-60SA wurde ebenfalls mit einer neuen ersten Wand und einem Divertor mit kohlenstoffbasierter Beschichtung aktualisiert. „Wir haben Diagnosesysteme und Kryopumpen aus Europa sowie zusätzliche Heizsysteme integriert, die für die Erreichung heißerer und leistungsfähigerer Plasmen ", erklärte Jerónimo García, Projektleiter des JT-60SA.

Die integrierte Inbetriebnahme dient als schrittweiser Start, um die Hauptsysteme der aufgerüsteten Maschine zu überprüfen. Die Betriebsphasen begannen bei Raumtemperatur und unter Nicht-Vakuumbedingungen mit dem Fokus auf die neu installierten Spulen im Gefäß, die an europäische Stromversorgungen angeschlossen sind.

Die nächste Phase erfordert das Pumpen

Die nächste Phase erfordert das Pumpen des Kryostats und des Vakuumgefäßes, um Hochvakuumbedingungen zu erzeugen. Abschließend werden die Teams die großen supraleitenden Magneten abkühlen und mit Strom versorgen, um die Integration aller neuen Komponenten zu validieren.

Dieser Prozess wird zudem neue künstliche Intelligenz und Hochleistungsrechnen-Tools testen, die entwickelt wurden, um Plasmasimulationen und die betriebliche Effizienz zu verbessern. Internationale Zusammenarbeit für zukünftige Ziele: Mitarbeiter des F4E sind in Naka stationiert, um gemeinsam mit dem QST zu arbeiten und technische Expertise bereitzustellen, um die Technologien, die nun ans Netz gehen, zu betreiben.

Wissenschaftler aus den EUROfusion-Laboren und der ITER-Organisation werden ebenfalls während der Kampagne vor Ort teilnehmen, um Daten für ITER und zukünftige Fusionsreaktoren zu erheben. Valerio Tomarchio, Projektleiter des F4E, erklärte, dass der Beginn der Inbetriebnahme den Abschluss des Lieferplans für die Komponenten markiert.

Er wies darauf hin, dass die Erwartungen in der gesamten Fusionsgemeinschaft groß sind, während die Teams sich auf die Vorlage der experimentellen Ergebnisse vorbereiten. „JT‑60SA wird vor ITER, das derzeit in Frankreich im Bau ist, Experimente mit Hochtemperatur- und Hochdruck-Plasmas durchführen und die Entwicklung des DEMO-Reaktors unterstützen, der zur Demonstration der Fusionsenergieerzeugung dienen soll", so QST abschließend.