ITER 技术人员在将焊接成环形托卡马克的九个钢部分之一工作。© ITER 组织
法国核监管机构已下令国际聚变能源项目 ITER 推迟组装其巨大的反应堆，直到官员解决安全问题。本月，ITER 组织希望获得绿灯，开始将组成环形反应堆(称为托卡马克)的 11 米高的钢段焊接在一起。但在 1 月 25 日，法国核安全局 (ASN) 发出一封信，下令停工，直到 ITER 能够解决有关中子辐射、钢部分轻微变形以及支撑反应堆的混凝土板上的载荷的担忧。ITER 工作人员表示，他们打算在 4 月之前满足 ASN，以便他们可以在 7 月之前开始焊接反应堆容器。“我们正在为此努力工作，”ITER 总干事 Bernard Bigot 说。
聚变通常被宣传为未来的绿色能源，通过以与太阳相同的方式将氢同位素融合在一起来产生无碳电力。使同位素融合需要极高的温度，而迄今为止建造的每个聚变反应堆消耗的热量都比产生的热量多。ITER 旨在显示可以实现净能量输出，但它的成本很高——估计其建设起价约为 250 亿美元——因为反应堆的复杂性以及将热气体保持在适当位置所需的巨大超导磁体. 作为美国、欧洲、俄罗斯、印度、日本、中国和韩国之间的合作伙伴关系，ITER 计划于 2025 年开始运行，尽管它要到 2035 年才会使用产生电力的同位素氚作为燃料。
2012年，ASN验证了ITER的总体设计并授权开工建设。但当 ITER 必须证明反应堆满足安全要求时，它在建造过程中强加了几个“保持点”。其中一个要点是工人们将九个反应堆部分中的前两个部分降低并焊接在一起，每个部分重达 1200 吨，因为这个过程是不可逆转的：如果以后进行任何更改或检查，焊接部分太重而无法从坑中移除是必要的。
ASN 信函强调了三个问题领域。第一个问题是支撑托卡马克的结构上的载荷。它被称为 B2 板，是一块 1.5 米厚的钢筋混凝土块，大小相当于两个美国足球场。它依靠 493 个地震阻尼器将反应堆与地震隔离开来。它的设计可支撑 400,000 吨，但 ASN 希望保证，在施工期间进行一些设计更改后，楼板上的载荷仍在安全范围内。“我们必须完成对所建质量的建模，”Bigot 说。
第二个问题是一旦反应堆开始运行，在反应堆附近工作的工作人员的辐射防护。来自反应堆的主要辐射将是高能中子，这些中子被围绕反应堆的建筑物中厚厚的混凝土墙阻挡。Bigot 说，当反应堆运行时，没有人会在反应堆大楼内。但在其生命周期中，反应堆本身会因中子轰击而产生放射性，从而为在托卡马克不运行时进入建筑物的工人创造了一个复杂的放射性环境。ASN 根据其信函的翻译说，现有的“放射图无法证明对限制暴露于电离辐射的控制”。
Bigot 说，ASN 通常只需要核设施来生成潜在辐射暴露的 2D 模型。但 ITER 建立了一个 3D 模拟来更精确地预测中子通量。Bigot 说，ASN 想要更多的证据证明这个模型和更简单的模型一样健壮。“我们必须证明我们的选择是最好的选择。”
第三个问题是焊接前两个托卡马克部分。在韩国建造之后，管理人员发现必须焊接在一起的表面有轻微的变形。ITER 工作人员开发了一个涉及机器人和人工焊工的修复程序，但 ASN 并不相信。Bigot 说，他现在有一份来自开发机器人焊接系统的西班牙公司的报告。该公司在全尺寸模型上测试了该过程，并表明工人可以进入进行焊接所需的密闭空间。该报告将成为 ITER 4 月份对 ASN 的回应的一部分。
COVID-19 的延误已经将原定的焊接开始时间推迟到了 7 月。如果 ASN 在 4 月份接受 ITER 的解释，那么这个时间表仍然可以实现，Bigot 说。尽管 ITER 的一些人担心停工对时间表造成的威胁，但 Bigot 表示应该可以弥补时间。他说他也理解 ASN 希望小心使用一台将成为同类产品中的第一台机器的愿望。“他们希望非常准确地了解安全风险，”Bigot 说。“所以他们花更多的时间也就不足为奇了。”
免责声明：本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息，登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
