La mise en service progressive du tokamak japonais JT60-SA vient de passer un jalon important le 26 novembre : les 18 bobines toroïdales supraconductrices de la machine ont atteint leur température de fonctionnement nominal à 4.5 Kelvin (-269°C).
Après la fin de l'assemblage du tokamak japonais le 31 mars 2020 et malgré un contexte sanitaire difficile, le commissioning de JT60-SA vient de passer une étape décisive avec la mise en froid de l'ensemble des aimants supraconducteurs(1). Cette opération a démarré le 20 octobre et pas moins de 47 jours auront été nécessaires pour refroidir les 700 tonnes du système cryomagnétique du tokamak.
Pour cette première mise en froid, le système cryogénique a fonctionné très près de ses performances nominales révélant au passage la réalité des marges de dimensionnement qui pourront être mises à profit pendant l'opération de la machine.
Descente en froid des aimants toroïdaux (TF coils) de JT60-SA
Suivi de la progression des paramètres sur le site JT60-SA
Les prochaines étapes de la mise en service vont être un étuvage à 200°C de la chambre à vide de JT-60SA pendant une quinzaine de jours, la mise en service des alimentations électriques des aimants et la production des premiers champs magnétiques pendant la seconde quinzaine de décembre 2020.
Les progrès peuvent être suivi, presque en direct, sur le site JT60-SA.
Les premiers plasmas devraient arriver au tout début de 2021 et une nouvelle page de la recherche sur la fusion nucléaire par confinement magnétique pourra commencer à s’écrire !
Remontons le temps:
La construction du tokamak JT-60SA s'est achevée au Japon le 30 mars 2020, conclusion de quinze années d'efforts. Ce projet collaboratif entre l'Europe et le Japon vise à construire le plus grand tokamak au monde avant la mise en fonction d'Iter, utilisant les technologies de la supraconductivité, dans le cadre de l'Approche élargie à Iter.
En savoir plus sur l'approche élargie
Mise en image des tests cryogéniques et de la mise en place de structure mécanique sur des aimants supraconducteurs destinés au futur tokamak japonais JT-60SA. Après une aventure technique et humaine de plus de dix ans allant de la conception aux tests, l'Irfu livre ses dernières bobines au Japon après une trois ans d’une série de tests sur vingt aimants.
Le 16 janvier 2018, la dixième et dernière bobine de champ toroïdal pour JT-60SA, sortie des ateliers GE2 Power (ex Alstom) de Belfort, et construite sous la responsabilité du CEA, a passé avec succès les tests de réception finaux. Dix bobines complémentaires sont fabriquées en Italie par ASG3, sous la responsabilité de l’organisme de recherche ENEA4. Le réacteur JT-60SA n’utilisera que dix-huit bobines, deux bobines (italiennes) étant fabriquées en plus afin principalement de garantir le planning de fourniture et pallier tout contretemps.
La fabrication des bobines à Belfort a concerné la réalisation du bobinage magnétique, à partir de câbles supraconducteurs, l’insertion de ce bobinage dans un boitier en acier inoxydable permettant de fournir à la bobine la rigidité mécanique requise nécessaire à son fonctionnement, l’usinage mécanique permettant de conférer à la bobine la précision géométrique submillimétrique spécifiée et enfin le raccordement des éléments nécessaires pour l’alimentation électrique et le refroidissement cryogénique, sans oublier la réalisation de l’ensemble des tests et contrôles qualités intermédiaires. Les câbles supraconducteurs, en partie spécifiés par le CEA, de même que les éléments des boitiers ont été fournis par F4E. La ligne de production des bobines était divisée en 12 postes de travail correspondant aux 12 étapes fondamentales de fabrication qui ont toutes été qualifiées au préalable sur des maquettes de fabrication représentatives. Chaque bobine a parcouru l’ensemble de la ligne de production en un peu plus de 18 mois en moyenne et jusqu’à cinq bobines ont été présentes simultanément sur les différents postes de de travail. L’objectif était de pouvoir livrer, après la première bobine, une bobine tous les deux mois. Ce rythme a pu être atteint sur les sept premières bobines.
Contacts: Walid Abdel-Maksoud (Irfu), (IRFM)
• Physique et technologie des aimants supraconducteurs › Instrumentations et développements pour les aimants de recherche
• Le Département d'Ingénierie des Systèmes (DIS) • Le Département des accélérateurs, de cryogénie et de magnétisme (DACM)
