TVEL v letošním roce dodá 50 tun supravodivých vláken pro ITER

• Foto

Ruská federace je jedním ze sedmi partnerů mezinárodního projektu ITER. Odpovídá za vývoj, výrobu a testování více než dvaceti klíčových komponentů, včetně supravodičů.  Za výrobu a dodávky supravodivých vláken je v Rusku odpovědná akciová společnost TVEL, výrobce paliva pro jaderné elektrárny.

Supravodiče ze slitin niobu a titanu (NbTi) do slabého magnetického pole a  křehčích slitin niobu a cínu (Nb₃Sn) do silného magnetického pole vyrábí ČMZ (Čepecký mechanizovaný závod) ve městě Glazově, které se nachází asi 1000 km na východ od Moskvy. Akciová společnost ČMZ je součástí skupiny řízené palivovou společností TVEL. Vytvoření podmínek pro moderní výrobu supravodivých materiálů v areálu závodu ČMZ bylo dokončeno v roce 2008. Oficiální licenci na výrobu supravodičů pro ITER má ČMZ od roku 2009. Celkem do září 2014 dodá pro ITER 220 tun supravodivých vláken.

Supravodiče pro ITER jsou ve formě unikátních kabelů, které obsahují přes deset tisíc tenkých vláken. Ta v průměru měří pouze 2 až 6 mikronů. Pro srovnání, průměr lidského vlasu se pohybuje od 40 do 110 mikronů. Proměna surovin na konečný produkt, tedy kabel uzavřený do speciálního ocelového pouzdra, jež je navíc chráněno nerezovým pláštěm, trvá přibližně jeden rok. Z kabelů se poté navíjejí supravodivé cívky.  Kupříkladu cívky toroidálního pole jsou nasunuty na prstencové vakuové komoře tokamaku ITER. Ta má po dobu osmi minut udržet plazma na teplotě přesahující 150 milionů stupňů Celsia.

Výroba supravodičů v Ruské federaci

Výroba supravodičů byla v bývalém Sovětském svazu koncentrována už od sedmdesátých let minulého století na území Kazachstánu. Vzhledem k politické a hospodářské krizi v devadesátých letech však poptávka po těchto vzácných a drahých produktech výrazně klesla. Jedinečnou znalost tohoto výrobního odvětví a řadu cenných zkušeností se podařilo zachovat a postupně inovovat především díky Bočvarově výzkumnému institutu neorganických materiálů v Moskvě (VNIINM Akademika Bočvara). Tento institut (rovněž součástí skupiny TVEL) vyvíjí technologie pro zhotovení supravodivých materiálů pro projekt ITER, jakož i materiálů a paliva pro jaderné elektrárny.

„Rozvinuté technologie ústavu VNIINM jsou chráněny 18 patenty. Navrženo a vyrobeno bylo více než 120 položek základního technologického zařízení. Naše znalosti potřebné k rozvoji komplexních návrhů supravodivých prvků pro projekt ITER potvrdilo vítězství v soutěži, jíž se účastnilo 17 výrobců z celého světa,“ říká V. V. Rožděstvěnskij, senior viceprezident společnosti TVEL. Supravodiče vyvinuté TVEL úspěšně prošly testy výkonnosti jako součásti nosných prvků a supravodivé vložky na mezinárodních experimentálních stendech ve Švýcarsku, Německu a Japonsku, což potvrzuje světovou úroveň ruského vývoje. 

Moderní a konkurenceschopná výroba v ČMZ umožňuje produkovat nejen supravodiče pro ITER , ale také širokou škálu těchto materiálů pro další průmyslová řešení, včetně oblasti fyziky vysokých energií (magnetická rezonance), medicíny (magnetické systémy tomografů), dopravy (vlaky využívající magnetické levitace), těžby (oddělovače a elektromagnetické míchání tavenin), letectví či kosmonautiky.

Co je to ITER?

ITER je mezinárodní termonukleární experimentální reaktor. Jde o dosud největší mezinárodní projekt v oblasti výzkumu a technologií, jehož cílem je do roku 2020 zprovoznit v lokalitě Cadarache ve Francii největší tokamak na světě a demonstrovat na něm způsobilost jaderné fúze pro civilní využití. Společně jej staví sedm partnerů: Ruská federace, Evropská unie, USA, Jižní Korea, Čína, Indie a Japonsko. Z 50 % projekt financuje EU, ostatní státy se podílejí přibližně 10 %. Jaderná fúze je proces, při kterém dochází ke sloučení lehkých atomových jader a zároveň k uvolnění energie. Fúzní reaktor tedy vydá více energie, než spotřebuje. Zároveň nedochází k tvorbě radioaktivních odpadů.

TVEL - palivová společnost koncernu ROSATOM patří do vertikálně integrované struktury ruského jaderného průmyslu. Společnost TVEL sdružuje výrobní a vědecká aktiva ve vztahu k výrobě paliva, procesu konverze a obohacení paliva, a též podniky na výrobu plynových centrifug a zařízení k nim. Jaderné palivo TVEL využívá každý šestý reaktor ve světě, včetně českých jaderných elektráren Temelín a Dukovany. Všech devět českých reaktorů (šest komerčních, dva výzkumné a jeden univerzitní) pracují v současné době na ruské palivo. První smlouva na dodávku jaderného paliva byla provedena před více než čtvrt stoletím.

Mediální partneři rubriky Technologie, materiály:

Autor

• (red)

TVEL v letošním roce dodá 50 tun supravodivých vláken pro ITER