ITER

ITER je rozsahem výjimečný mezinárodní vědecko-technický projekt. Lze jejrozdělit nejméně do čtyř fází: projekt (design) - stavba - provoz - demontáž (decommissioning). Všechny čtyři fáze obsahují prvky výzkumu a vývoje (R&D), i když těžiště R&D bude v provozu zařízení (nejméně dvacetiletém). V současné době je prakticky ukončena první fáze, viz ITER project report, očekává se její revize a zahájení stavby. Zároveň vzniká smluvní a organizační struktura, která teprve rozhodne o další koordinaci R&D. S velkou pravděpodobností lze říci, že R&D bude rozdělen na úlohy technologického (inženýrského) charakteru a na úlohy fyzikálního (vědeckého) charakteru. Narozdíl od dosavadních experimentů bude těžiště prací zřejmě v technologickém R&D.

Tokmak-ITER.jpg, 19 kB

Hlavní úlohy technologického charakteru lze vyčíst z tabulky "ITER Detailed Technical Objectives and Performance Specifications" (formát pdf). Jmenovitě uvádíme: stavba a provoz supravodivých magnetů, dálkově řízená údržba, kryotechnika, technika ohřevu plazmatu (neutrální svazky s negativním zdrojem, výkonnové vysokofrekvenční zdroje), vysokovýkonová pulsní a kontinuální dodávka energie, řízení experimentu, sběr dat a vzdálená účast na experimentu. Samostatnou kapitolou je R&D komponent budoucích reaktorů, například odvod energie a částic plazmatu, výroba tritia v blanketu reaktoru, chlazení blanketu, materiály první stěny, radiačně odolná diagnostika, či mechanické, tepelné a radiační namáhání konstrukce.

ITER_reacto.jpg, 4 kBÚlohy fyzikálního rázu jsou zatím definované mnohem obecněji, viz výše uvedenou tabulku, odstavec "Operation Requirements". Bude se jednat se například o experimenty zaměřené na zlepšené udržení plazmatu, na optimalizaci odvodu energie a částic plazmatu, na vývoj kontinuálního provozu, později zejména o experimenty spojené s dominantní rolí ohřevu plazmatu od fúzních alfa-částic. Lze si představit, že organizačně bude výzkum rozdělen podobně jako na společném experimentu JET, kde je mezinárodní vědecká spolupráce rozdělena do sedmi oblastí: Standard Scenario (plazma s víceméně přirozeným profilem el. proudu), Advanced Scenarios (plazma s řízeným profilem el. proudu za účelem kontinuálního provozu a/nebo zlepšeného udržení), Magnetohydrodynamics (otázky stability a rovnováhy plazmatu), Heating (vliv dodatečného ohřevu na charakteristiky plazmatu), Exhaust (odvod částic a energie z plazmatu, okrajová vrstva plazmatu, interakce plazmatu se stěnou), Diagnostics (vývoj metod měření vlastností plazmatu), Transport (transport energie a částic v plazmatu, počítačové modelování a jím inspirované experimenty směřující k fyzikální interpretaci anomální difúze a pinč-efektů), D-T (výsledky experimentů s tritiem), Fusion Technology (na JET zejména vývoj techniky spojené se správou tritia a s radiační bezpečností).

Podle vznikajících smluv bude ITER stěžejní, nikoli však jedinou součástí mezinárodního fúzního výzkumu. K takzvanému "širšímu přístupu" má patřit finalizace projektu kontinuálního intenzivního zdroje neutronů k ozařování materiálů (projekt IFMIF), upgrade japonského tokamaku JT-60U na supravodivé zařízení ("satellite tokamak"), koordinace dalších projektů (zejména projektu demonstrační elektrárny DEMO) a nejméně jedno společné výpočetní středisko (pro simulace a vzdálené řízení experimentu).

Česká národní účast se rýsuje zejména v oblasti fyzikálních úloh (odvod částic a energie, ohřev, otázky stability a rovnováhy, vývoj scénářů, měřicí metody, počítačové modelování) s těžištěm experimentální práce na tokamaku Compass-D na základě široce přijatého podobnostího principu, a v oblasti technologií zejména v materiálovém výzkumu (např. ozařovací experimenty na reaktoru v Řeži, nebo zkoušky pevnosti koordinované FJFI). ITER by nám měl být otevřen jak během navrhování konkrétních úloh R&D, tak i při správě, účasti na experimentech a při analýze dat. Český průmysl bude mít samozřejmě plnou možnost soutěžit o tendry vypsané pro ITER, ostatně finanční účast partnerů ITER (z našeho hlediska účast EU, viz EFDA industrial database) se předpokládá hlavně ve formě in-kind příspěvků (tj. příspěvků ve formě technických dodávek).


copyright © 2007 Vojtěch Svoboda, webdesign Vojtěch Kusý