Département d'Ingénierie des Systèmes

Le 16 janvier 2018, la dixième et dernière bobine de champ toroïdal pour JT-60SA, sortie des ateliers GE 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 ASG Superconductors, sous la responsabilité de l’organisme de recherche ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile). 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.

L’ensemble des vingt bobines supraconductrices européennes construites pour le réacteur japonais JT-60SA a fait l’objet de tests dans la station d’essai cryogénique dédiée située sur le centre de recherche du CEA à Saclay (Essonne). Ces tests, réalisés par une équipe de l'Irfu, ont permis de qualifier ces grandes bobines magnétiques supraconductrices, électro-aimants de 7,5m mètres de hauteur sur 4,5 m de largeur et 45 cm d’épaisseur, dans leurs conditions nominales de température de fonctionnement (4,5 K ; -268,5°C) et de courant (25,7 kA).

Toutes les bobines ont satisfait aux critères requis et ont subi un test de quench^* permettant de déterminer la marge de fonctionnement en température de celles-ci, dont la bonne marche est la base des futurs succès du tokamak JT-60SA.

Les deux dernières bobines, après avoir été équipées chacune de leur structure de liaison externe, dont l’assemblage nécessite une précision submillimétrique, ont été solidement installées dans leur emballage de transport. La masse des deux colis avoisine les 31 tonnes (16 pour la bobine, 5 pour la structure externe et 10 pour la structure d’emballage). Ces deux bobines ainsi équipées vont s’envoler mi-février à bord d’un avion gros porteur Antonov 124 spécialement affrété pour rejoindre Naka où elles retrouveront leurs 16 sœurs aînées au sein de la structure du tokamak nippon.

Pour l’ensemble de ces bobines, c’est donc une aventure technique et humaine de plus de dix ans qui s’achèvera dans les prochains jours. Elle a compris bien des étapes depuis la définition des spécifications, du design, la contractualisation, la définition, la qualification et la validation des processus de fabrication et la mise en place d’un contrôle qualité exigeant avant le lancement des premières fabrications en décembre 2013.

La mise en service de JT-60SA est prévue pour l’été 2020. Il deviendra, alors, le plus grand tokamak au monde en fonctionnement jusqu’au démarrage d’Iter. Son exploitation est dès à présent attendue avec impatience par la communauté scientifique internationale.

* Le risque de « quench » correspond au retour incidentel de l’aimant de l’état supraconducteur vers l’état résistif. Au cours d’un tel incident, l’énergie stockée dans l’aimant va être dissipée dans une résistance externe pour minimiser l’augmentation de température dans l’aimant et les contraintes mécaniques qui pourraient apparaître.