В декабре 2023 года специалистами АО «НИИЭФА» успешно завершен многолетний цикл изготовления и испытаний полномасштабного прототипа высоконагруженной панели первой стенки (ППС) вакуумной камеры международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР). Последним этапом стали измерения геометрических параметров прототипа после проведённых испытаний.

Соглашение о поставке, подписанное между Международной организацией ИТЭР и домашним агентством РФ ИТЭР (ЧУ «ИТЭР-Центр»), подразумевает изготовление и поставку 179 высоконагруженных ППС, являющихся одними из наиболее энергонапряженных систем реактора. Для верификации разработанных конструкций и технологий изготовления ППС на пути к старту производства «серийных» компонентов для ИТЭР принят поэтапный подход от поисковых экспериментов на малых макетах до изготовления и сдаточных испытаний полномасштабного прототипа. Данный путь успешно пройден в АО «НИИЭФА».

«Следующим шагом станет получение разрешения на начало серийного производства, это потребует подготовки и утверждения большого объема документов», – рассказал заместитель генерального директора по термоядерным и магнитным технологиям – директор НТЦ «Синтез» АО «НИИЭФА» Р.Ш. Еникеев.

В рамках проекта ИТЭР на пути к старту производства «серийных» ППС специалистами АО «НИИЭФА» получены уникальный опыт и компетенции в области разработки конструкции обращенных к плазме компонентов, созданы и освоены уникальные технологии изготовления, методики контроля и испытаний, созданы производственная и экспериментальная стендовые базы, налажена кооперация с рядом предприятий Росатома – ключевыми участниками производственного процесса. Перечисленные наработки и достижения являются надёжной базой для старта будущих национальных проектов в области разработки и создания обращенных к плазме компонентов для установок управляемого термоядерного синтеза.

Панели первой стенки реактора – это один из самых важных и технически сложных компонентов ИТЭР: наряду с дивертором они непосредственно соприкасаются с горячей плазмой. Каждая панель состоит из 40 так называемых пальцев. Каждый палец – это сложная многослойная конструкция из бериллиевых кубиков 16*16 мм, напаянных на бронзу CuCrZr, которая соединена со стальной основой диффузионной сваркой. Примерные габаритные размеры одной панели – 2 м * 1,5 м * 0,5 м; масса – порядка 800 кг. Панели имеют различную форму – учёными АО «НИИЭФА» разработано около 40 вариантов их конструкции.

В сферу ответственности России в проекте ИТЭР входит изготовление 179 наиболее энергонапряжённых (вплоть до 4,7 MВт / м2) панелей первой стенки, что составляет 40% общей площади стенки реактора.

Напомним, ИТЭР (ITER) – Международный экспериментальный термоядерный реактор на базе концепции токамака и один из крупнейших примеров глобального партнерства в сфере развития ядерной энергетики. Цель «мегасайенс-проекта» – продемонстрировать возможности управляемого термоядерного синтеза для перехода на более «чистый» и безопасный вид добычи энергии. Над проектом совместно работают страны Евросоюза, а также Россия, США, Индия, Китай, Южная Корея и Япония. Организацией, ответственной за выполнение обязательств российской стороны в проекте ИТЭР, определена Госкорпорация «Росатом». Работу координирует Частное учреждение Госкорпорации «Росатом» «Проектный центр ИТЭР». В ответственность Российской Федерации входит изготовление и поставка 25 сложнейших высокотехнологичных систем будущей установки.