El núcleo del dispositivo de fusión ya ha completado la difícil fase de instalación con éxito.
La última fisura abierta de la cubierta exterior de acero del dispositivo de fusión Wendelstein 7-X se cerró la semana pasada. El núcleo del dispositivo de la investigación está listo en su esqueleto básico y en 2014 podrá entrar en funcionamiento en el Greifswald, perteneciente al Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP).
El objetivo de investigar la fusión es la derivación de la energía de la fusión de los núcleos atómicos, tal como sucede en el Sol. La ignición de la fusión, el combustible de plasma de hidrógeno de la futura planta de energía deberá estar confinado en campos magnéticos y calentados a temperaturas superiores a 100 millones de grados. El Wendelstein 7-X, una vez terminado será el dispositivo de fusión más grande del mundo del tipo stellarator, se pretende investigar la idoneidad de esta configuración en una central eléctrica. Con 70 grandes bobinas magnéticas superconductoras en funcionamiento continuo para producir una cámara magnética, aislada térmicamente, de alta estabilidad para confinar el plasma.
El dispositivo en forma de anillo se instala en cinco módulos estructuralmente casi idénticos: Cada una de las cinco secciones del recipiente de plasma, a lo largo de los cuales se encadenan 14 bobinas magnéticas, que está rodeado por una envoltura externa de acero, con un peso total de 120 toneladas. Ensamblado como las rebanadas de un pastel en la base de la máquina, los cinco módulos forman un anillo de acero de los que sobresalen numerosos puertos de conexión. Esto está enlazado con las aberturas de la cámara de plasma en una parte de la bobina con el recipiente exterior. Más tarde, aquí se colocarán los instrumentos de medición, bombas e instalaciones de calefacción.
El último puerto 254 fue soldado entre medio de la cámara de plasma y el recipiente exterior, con precisión milimétrica, el 28 de mayo de 2013. La instalación se ha ultimado en unos dos años. Fue precedida por una fase de prueba igualmente larga, “una sesión de entrenamiento enorme” para la instalación con el Dr. Lutz Wegener a la cabeza, en la que se desarrollaron métodos para la colocación y la conexión exacta de los diversos puertos configurados de forma extraña a recipiente de plasma. Uno de los muchos desafíos fue que el acero inoxidable se reduce inevitablemente cuando se suelda la fisura, y esto distorsiona la posición de los componentes. Esto también pasó con la soldadura de los cinco módulos del dispositivo: Los cálculos y pruebas durante la planificación de la instalación predijeron hasta ocho milímetros de desviación por la soldadura de la fisura, siendo intolerable para los puertos e instrumentos de medición conectados posteriormente, ya que estarían mirando al lugar equivocado en el plasma.
La solución: El módulo a soldar, supervisado exactamente por mediciones láser, fue desplazado sobre cojinetes que se deslizaban alrededor de ocho milímetros de distancia de su firme componente opuesto adjunto. Entonces, para evitar que nada cambie, varios soldadores comenzaron juntos a cerrar las dos brechas con la soldadura, tanto de la cámara de plasma como del recipiente exterior.
En las juntas de varias capas, con una longitud total de 40 metros, los especialistas de la empresa MAN Diesel Turbo tardaron varias semanas, durante las cuales el pesado módulo, en consonancia con la contracción, regresó lentamente a su posición inicial en un pasos de décimas de milímetro. “Es una auténtica obra de arte poder guiar en la dirección correcta un componente tan grande y pesado durante la soldadura”, afirma Karsten Liesenberg, responsable de la idea de instalación del recipiente: “Si los seguimientos con láser mostraron que el módulo no estaba siendo desplazado de forma paralela, el equipo de soldadura tuvo que desplazarse hacia el lado opuesto de la junta de manera que el componente se colocara de nuevo en la ruta correcta”. Este trabajo de precisión debió repetirse en las otras cuatro juntas modulares. El anillo, mientras tanto, está cerrado y los cinco módulos en su lugar, con la precisión requerida de dos milímetros.
Hasta que la instalación de Wendelstein 7-X se complete en 2014, todavía hay una cuantas tareas por realizar, como la vinculación de los imanes a la energía y a los suministros de helio, y hacer el interior del recipiente de plasma. Este vendrá acompañado con la provisión de unos sistemas para calentar el plasma, instalaciones de suministro de energía eléctrica y de refrigeración, el control de la máquina y, finalmente, con los numerosos instrumentos de medición para el diagnóstico del comportamiento del plasma.
– Fuente: IPP.mpg.de .
– Imagen: Trabajo de precisión: Uno de los más de 250 puertos soldados a la cámara de plasma. Foto: IPP, Anja Ullmann.
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