Anrikt laboratorium bidrar till ITER

Det amerikanska fusionslaboratoriet Fusion Pellet Fueling Lab vid Oak Ridge National Laboratory har i flera årtionden designat och testat system för bränslepåfyllning till experimentella tokamakreaktorer som JET (Joint European Torus) i Storbritannien, världens än så länge största fusionsexperiment, DIII-D i San Diego i USA och franska Tore Supra.

När det nu börjar bli dags för det amerikanska ITER-projektet att närma sig tillverkningsskedet har laboratoriet och forskarna David Rasmussen, Steve Combs, Steve Meitner, Larry Baylor, Charles Foust, Dan Fehling, James McGill, John Caughman och Robert Duckworth fått i uppgift att konstruera prototyper för det injektionssystem för pelletar som ska förse ITER:s plasma med bränsle och samtidigt kontrollera plasmat.

Tanken är enligt Steve Combs att den internationella fusionsreaktorn ITER ska ha två injektorer, en för ungefär 5,3 millimeter stora bränslepelletar och en för minde, cirka 3 millimeter stora pelletar, som ska styra densiteten i plasmats utkant.

Som en del i arbetet har en ny extruderingsmekanism för pelletar tagits fram av Steve Meitner och Larry Baylor. Mekanismen, som nu håller på att testas, har till uppgift att förse injektorerna med en kontinuerlig ström av väteisotoper i fast form, som sedan delas upp i cylindriska pelletar och med hjälp av komprimerad gas skjuts in i plasmat med en hastighet av flera hundra meter per sekund.

Dessutom har man tagit fram ett alternativt system för injektion av gas, som ska jämföras med pelletsystemet, ett diagnostikverktyg för att mäta pelletarnas massa, storlek och hastighet då de lämnar injektorerna och en ny sorts vakuumpump kallad CVC (Cryogenic Viscous Compressor) för ITER.

– Alla dessa projekt använder gemensam utrustning här i labbet för att spara pengar. En dag kör vi ett eller två experiment och en annan dag kör vi ett eller två andra experiment. Vi arbetar tillsammans som ett lag och det fungerar fint. Vi ser fram emot att våra komponenter/system ska användas i ITER. Vi är stolta över det. Under de närmaste fem till sex åren måste vi ha några riktiga system klara för ITER. Vi måste testa dem och sedan måste vi leverera pålitliga system, säger Combs.