Американская компания General Atomics приступила к выполнению работ по изготовлению и намотке секций сверхпроводящего магнита Central Solenoid (CS), одного из самых важных узлов будущего экспериментального реактора термоядерного синтеза ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), сооружение которого ведется сейчас на юге Франции. Этот магнит, который является главным вкладом США в международный проект ITER, будет установлен в самом центре реактора, и вырабатываемое им магнитное поле будет удерживать высокотемпературную плазму в центре камеры реактора, которая имеет форму тора. Когда магнит Central Solenoid будет закончен, его вес составит около 1000 тонн, делая его самым большим и тяжелым, и одним из самых мощных сверхпроводящих магнитов, созданных когда-либо людьми.

Рис. 1.

Магнит Central Solenoid будет играть в конструкции реактора ITER две независимые роли. Его магнитное поле, силой 13.1 Тесла, что в 500 раз сильней магнитного поля Земли, будет удерживать электрически заряженную высокотемпературную плазму от контакта с внутренними стенками камеры реактора. Кроме этого, магнитный поток от магнита Central Solenoid, скомбинированным с потоками от других электромагнитов, создаст магнитное поле особой формы, которое заставит высокотемпературную плазму циркулировать внутри камеры реактора.

Магнит, состоящий из шести модулей, сможет сохранить за счет своей индуктивности около 5.5 гигаджоулей энергии, которой достаточно для того, чтобы поднять над поверхностью военный корабль, весом около 100 тысяч тонн.

Компания General Atomics в настоящее время на территории своего производства в Сан-Диего занимается изготовлением семи модулей магнита Central Solenoid, один из которых будет выступать в качестве резерва на всякие непредвиденные случаи.

Каждый модуль имеет диаметр 4.1 метр и высоту 3 метра. В качестве обмотки используется 6 километров провода из сверхпроводящего материала, сплава олова-ниобия (Nb3Sn), намотанного на основание из нержавеющей стали. Общий вес каждого модуля магнита Central Solenoid составит около 120 тонн.

Рис. 2.

Полная высота магнита Central Solenoid будет составлять 18 метров, что равно полной высоте реактора ITER. Когда магнит займет свое место, он будет охлажден к температуре до нескольких градусов выше абсолютного нуля, при которой его обмотки перейдут в состояние сверхпроводимости.

Согласно планам компании General Atomics все модули магнита будут готовы к 2017 году, после чего начнутся процедуры их тщательной сушки и всевозможных проверок. А к месту строительства реактора ITER, которое находится неподалеку от Марселя, эти модули будут доставлены к 2019 году.