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Jun 06, 2023

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･ Tutte e cinque le bobine TF ordinate sono ora completate, con la spedizione dell'unità finale prevista per questo mese dal porto di Kobe. ･ Contribuire alla realizzazione dell'energia di fusione attraverso lo sviluppo dei componenti principali di ITER come i deviatori e supportando la progettazione e lo sviluppo di Reattori prototipo a fusione.

Unità bobina TF finale completata

Tokyo, 24 agosto 2023 - Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI) ha completato la produzione della bobina finale di campo toroidale (TF) ordinata dagli Istituti nazionali giapponesi per le scienze e tecnologie quantistiche e radiologiche (QST) per ITER, un sistema di fusione sperimentale reattore, attualmente in costruzione a Saint-Paul-lès-Durance, nel sud della Francia. Il Giappone è responsabile della produzione di nove delle 19 bobine TF totali per ITER, di cui MHI ha gestito la produzione di cinque bobine.

Le bobine TF per ITER sono enormi bobine superconduttrici, alte 16,5 metri e larghe 9 metri con un peso lordo di 300 tonnellate ciascuna, e richiedono una precisione di produzione entro lo 0,01% per avviare una reazione di fusione nel reattore. MHI ha completato la prima bobina TF al mondo per ITER nel gennaio 2020 riunendo la vasta conoscenza coltivata negli anni riguardo alle tecnologie di produzione di massa per prodotti con un alto grado di difficoltà di fabbricazione. Le quattro bobine TF già completate sono state successivamente spedite dal porto di Kobe al sud della Francia e vengono installate in cantiere. La spedizione di quest'ultima unità è prevista per Kobe questo mese.

Oltre alle bobine TF, MHI sta anche lavorando allo sviluppo e alla produzione di altri componenti principali, tra cui il divertore (Nota 1) e il lanciatore EC equatoriale (Nota 2). MHI continuerà a contribuire alla realizzazione dell'energia da fusione sostenendo attivamente la progettazione e lo sviluppo dei prototipi di reattori a fusione che saranno costruiti a seguito del progetto ITER.

Spedizione della bobina TF finale

Installazione nel sito del reattore (© Organizzazione ITER)

Contesto del progetto

Il Progetto ITER è un megaprogetto internazionale volto a dimostrare, sia scientificamente che tecnologicamente, la realizzazione dell'energia da fusione (Nota3). Partecipano sette parti (Giappone, UE, Stati Uniti, Russia, Corea del Sud, Cina e India), con la costruzione di ITER in corso a Saint-Paul-lès-Durance, in Francia. Il Giappone sta svolgendo un ruolo importante nello sviluppo e nella produzione dei componenti principali di ITER, comprese le bobine TF. QST, in quanto agenzia nazionale ITER Japan per il progetto ITER designata dal governo giapponese, supervisiona l'approvvigionamento di questi componenti.

Le bobine TF superconduttrici di ITER sono a forma di D, alte circa 16,5 metri, larghe 9 metri e pesano circa 300 tonnellate. Diciotto bobine TF racchiuderanno il contenitore del recipiente a vuoto e genereranno un potente campo magnetico (massimo 12 tesla) per confinare il plasma ad alta temperatura e ad alta densità all'interno del recipiente. Il progetto ITER richiede un totale di 19 bobine TF (inclusa una di riserva). Nove vengono prodotti in Giappone (incluso quello di scorta) e 10 in Europa. Le strutture delle bobine interne per tutte le 19 bobine TF saranno prodotte presso lo stabilimento di Futami di MHI. Mitsubishi Electric Corporation produce pacchi di avvolgimento superconduttori al niobio-stagno (Nb3Sn) per le cinque bobine TF (inclusa quella di riserva) costruite in Giappone, mentre le strutture delle bobine esterne vengono prodotte in Corea del Sud, con assemblaggio finale presso lo stabilimento di Futami.

Importanza di questo ultimo risultato

Per confinare il plasma all’interno di ITER è necessario un campo magnetico potente e altamente preciso (12 tesla), rendendo necessario lo sviluppo di bobine superconduttrici di dimensioni senza precedenti che utilizzano conduttori niobio-stagno. Per mantenere la superconduttività, le bobine devono essere in grado di funzionare a temperature criogeniche di meno 269°C, il che ha richiesto lo sviluppo di speciali materiali strutturali in acciaio inossidabile in grado di resistere a temperature così basse, insieme a tutta la tecnologia di produzione necessaria. Non solo non esistevano precedenti per bobine di questa scala insuperabile, ma le tolleranze dimensionali degli avvolgimenti e delle bobine richiedevano un'elevata precisione entro lo 0,01%.