UK Atomic Energy Authority (UKAEA) har inlett ett samarbete med det tjeckiska forskningscentret Řež för att testa komponenter till ett framtida brittiskt fusionskraftverk. I detta projekt kommer högtemperatursupraledande band, som ska användas i Storbritanniens prototyp för en fusionskraftanläggning, att testas i ett tjeckiskt forskningsreaktor.
UKAEA, som ansvarar för fusionsenergiforskning på uppdrag av den brittiska regeringen, förbereder bygget av en prototypanläggning känd som STEP (Spherical Tokamak for Energy Production). Denna anläggning planeras att stå klar i West Burton, Nottinghamshire, med målet att vara operativ till år 2040. Forskningen inkluderar bland annat MAST Upgrade-experimentet och tidigare drift av Joint European Torus (JET) i Culham.
Unik testrigg i Tjeckien
I samarbete med Research Centre Řež (CVŘ) ska en första testrigg vid namn Hi-CrIS (High neutron fluence Cryogenic Irradiation of Superconductors) konstrueras. Denna rigg ska användas för att samla data om hur neutronstrålning påverkar supraledande egenskaper hos banden som ska användas i STEP. Dessa band är avgörande för att hålla den fusionerade plasma, som kan nå temperaturer upp till tio gånger hetare än solens kärna (cirka 150 miljoner grader Celsius), på plats.
Testriggen beräknas vara i drift år 2026 och kommer att ge värdefulla resultat som bidrar till design och livslängd av STEP:s supraledande magnetkomponenter. Dessa komponenter ska operera under kryogeniska temperaturer och utsättas för en hög flödesintensitet av högenergetiska neutroner.
Kritiska tester under extrem kyla
Under experimenten kommer proverna att bestrålas med högenergetiska neutroner i CVŘ:s lättvattenreaktor av typen LVR-15. Proverna kommer att hållas vid -253°C under transport och mätning inom testriggen. Att upprätthålla provtemperaturen under bestrålning och hantering är avgörande för att förstå hur HTS-band försämras i sin driftsmiljö.
Samarbete och framtidsutsikter
Fiona Harden, teknisk ledare för STEP Hi-CrIS vid UKAEA, uttrycker entusiasm över samarbetet: - Vi är glada över avtalet med CVŘ för att bygga och driva denna komplexa testrigg. Hi-CrIS-projektets mål är avgörande för designen av fusionskraftverk och dess betydelse erkänns av vår partner.
Marek Miklos, affärsutvecklingschef på CVŘ, ser samarbetet som en fantastisk möjlighet att stödja Storbritanniens världsledande program för att utveckla en prototyp för fusionsenergi:
- Hi-CrIS-testriggen kommer att öppna många möjligheter för ytterligare materialstudier för fusionsapplikationer."
Förutom att testa supraledarkomponenter kommer Hi-CrIS även att möjliggöra tester av alternativa material för framtida fusionskraftverk. UKAEA:s mål är att fram till slutet av året producera en 'konceptdesign' för STEP, med en brittisk regeringsfinansiering på 220 miljoner GBP (ungefär 227 miljoner USD) för detta skede. Projektet fortskrider sedan med detaljerad ingenjörsdesign och nödvändiga tillstånd, med sikte på konstruktionsstart och driftsättning runt år 2040.
Källa: World Nuclear News