Újraindítják a világ jelenlegi legnagyobb, működőképes tokamakját, a Japánban található JT-60SA-t, ami Európa és Japán közös vállalkozása a fúziós energia kísérletek terén. A berendezést eredetileg 2023-ben üzemelték be, de rövid időn belül le is állították, hogy jelentős felújításokat végezzenek benne, és számos alkatrészt kicseréljenek a magasabb szintű teljesítmény elérése érdekében.

A JT-60SA-t a kis ITER-nek is nevezik,

mivel a Franciaországban épülő Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktorhoz hasonlóan a fúziós energiával kapcsolatos kutatásokat segítik elő az itt zajló kísérletek, és ezek alapján a leendő ITER projekteket is jobban elő tudják készíteni majd. Ahogy azt korábban írtuk, van azonban egy nem is annyira elhanyagolható különbség a JT-60SA és a Nemzetközi Kísérleti Termonukleáris Reaktor között: utóbbiban deutérium-trícium keveréket használnak üzemanyagként, a japán reaktorban azonban trícium nélküli deutérium plazmát állítanak elő.

A japán tokamak fő céljai között szerepel, hogy egyrészt 100 másodpercig fenntartsák benne a magas hőmérsékletű (200 millió Celsius-fokos) plazmát és hogy anyagkutatásokat végezzenek, például vizsgálják a plazma felé néző falak anyagait. Ehhez először szénalapú elemeket használnak, majd később kicserélik volfrám bevonatú karbon összetevőkre. A tomakban megvalósuló kísérletek első felében a stabil működéshez szükséges körülmények megteremtését tűzték ki célul, utána már az ITER előkészítésével foglalkoznak majd különböző vizsgálatokkal, például a hidrogén-, és deutérium-plazma különbségeinek megfigyelésével, valamint az alacsony és a magas összetartású üzemmódú (L-mode és H-mode) plazmaállapotok közti átmenet tanulmányozásával. Az utolsó munkafázisban az ITER-ben esetlegesen előforduló problémák megoldásán és a kockázatcsökkentésen dolgoznak, például az ELM (edge localized mode instabilities, a plazma "szélein" tapasztalható instabilitás) csillapításán, vagy a hidrogén/deutérium arány kontrollján a pelletbelövő rendszerrel.

Az elmúlt években zajló felújítás során a tokamak számos új berendezést kapott: megújultak a diagnosztikai egységei és a kriopumpái, valamint a fűtőrendszerei, hogy magasabb hőmérsékletű plazmát tudjanak előállítani benne. A JT-60SA belső tere is megváltozott a Fusion for Energy hírei szerint: új első falat és divertort kapott, amelyek szénalapú védőborítással készültek. A japán technikusok emellett egy sor reaktoron belüli tekercset is felszereltek. Ezek között található két gyűrű alakú tekercs, amelyeket arra terveztek, hogy nagy sebességgel szabályozzák a plazma helyzetét. A tekercsek 8 méter átmérőjűek, és közvetlenül a berendezés belsejében tekercselték őket.

A reaktoron belüli tekercsek Európa áramellátó rendszereihez csatlakoznak, és az elsők között helyezték őket üzembe. A tervek szerint elsőként azokat a rendszereket indítják be, amelyek szobahőmérsékleten és vákuum nélküli körülmények között működtethetők, majd a következő fázisban kiszivattyúzzák a kriosztátot és a vákuumtartályt, hogy nagyvákuumú környezetet hozzanak létre. Végül a mágnesek következnek: lehűtik és feszültség alá helyezik őket, hogy ellenőrizzék a rendszer integrációját. A kísérletek következő szakasza a JT-60SA-ban 2026 végén veszi kezdetét, és előreláthatólag fél éven át tart majd, ez alatt pedig európai, japán és az ITER-programhoz tartozó tagok projektjeit is megvalósíthatják a tokamak segítségével.

(Fotó: QST)