韩国签订ITER氚储存与输送系统合同

· 时事动态

近日,ITER组织与韩国国内机构签署采购协议,由韩国负责交付氚工厂的核心系统—将占据氚工厂整层楼的氚储存与输送系统(Storage and Delivery System,SDS),这是韩国在原定成员国分工框架下签署的第九个、也是最后一个“任务包”。

broken image

一、ITER储存与输送系统

2023年12月,ITER氚工厂主体建设完工,这标志着由欧洲主导、历时14年的"非凡征程"终于告一段落。据悉,该设施在后续全面投用后将负责处理稀有、昂贵且具有轻微放射性的元素氚。而氚与另一种氢同位素氘共同构成核聚变等离子体的气体燃料。

氚工厂项目负责人Ian Bonnett这样解释:"SDS是氚工厂的中枢,它不仅是氚燃料的分配中心,还需为装置内各系统提供氘、氮、氖、氩等非放射性气体。当ITER进入氘-氚运行阶段时,该系统将接收供应商提供的氚,确保其安全存储并按需调用。"

broken image

氢同位素氚将储存在"氢化物床"中—这种装置可在室温下将氢被动锁定于固态基体。SDS将配备52个此类储罐,并保留扩展能力以满足ITER需求。作为附加效益,氚衰变产生的高价值副产品氦-3也将从储罐中收集,供ITER或其他科学实验使用。

ITER一旦建成投用,将会成为迄今最大的氚消费体。预计该项目的科学计划预计将会消耗全球现有氚库存的绝大部分(当前全球氚库存估计仅数十公斤)。未来核聚变商业化后,氚供应将依赖增殖技术,而相关设备与工艺正通过ITER的测试包层模块计划进行研发验证。

据了解,目前氚的主要来源是CANDU型核裂变反应堆,其重水冷却剂通过中子俘获产生氚。CANDU反应堆由加拿大研发,现分布于加拿大、中国、韩国、罗马尼亚和阿根廷等地。

二、韩国对ITER的实物贡献

除了本次签订的SDS协议,韩国还承担了另外八项“任务包”,分别是:

1.TF超导体:主要用于产生环向磁场,约束等离子体并维持平衡。韩国负责采购了9根760米长和8根415米长的CICC导体。

2.真空容器:主要作用在于产生和约束燃烧等离子体,提供超高真空环境,屏蔽放射性物质,支持内部组件。韩国负责采购九个真空容器扇区中的四个(原本只需要承担九个真空容器中的两个扇区,但在2016年新增两个真空容器扇区)。

3.真空容器端口:用于设备安装、真空抽气和内部维护等等。韩国负责采购赤道端口(常规端口14套、加热中性束端口3套、中性束导流罩3套)及下端口(远程操作/诊断端口4套、低温泵端口5套)的所有项目。另外的18套上端口由俄罗斯负责。

4.包层屏蔽模块:主要用于提供核屏蔽,移除核加热,保护外部设备。韩国负责采购#1、#2、#6、#7、#8、#12、#13、#15、#16号内侧屏蔽模块。

5.装配工具:用于装配托卡马克的各个部件。

6.热屏蔽:用于最大限度地减少热辐射和传导。韩国负责采购ITER所有的热屏蔽部件,涵盖真空容器热屏蔽(VVTS)和低温容器热屏蔽(CTS)。

7.AC/DC转换器:为TF、PF、CS等线圈提供充电和稳定电流。韩国负责采购44个转换器中的部分单元。

8.诊断系统:用于测量等离子体参数,保护机器和控制等离子体。韩国负责采购一个上端口插头、一个VUV光谱仪和一套中子活化系统。

参考链接:

  • https://www.iter.org/node/20687/one-last-procurement-korea
  • https://www.kfe.re.kr/menu.es?mid=a10205010400