ITER

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
ITER Logo NoonYellow.svg
Cadarachen (ITERin sijoituspaikka) sijainti Ranskassa.

ITER on kansainvälinen tokamak-koe, jolla pyritään osoittamaan että täysimittaisen fuusioreaktorin rakentaminen on tieteellisesti ja teknologisesti mahdollista. Se perustuu aikaisemmista koereaktoreista (kuten TFTR, JET, JT-60 ja T-15) saatuihin tutkimustuloksiin, ja tulee olemaan näitä huomattavasti suurempi. Projektin hinnaksi arvioidaan 10 miljardia euroa, ja se tulee kestämään 30 vuotta; rakennusvaihe kestää 10 vuotta ja käyttöaikaa on 20 vuotta. Useiden vuosien poliittisen kädenväännön jälkeen osanottajamaat ilmoittivat kesäkuussa 2005, että ITER rakennetaan Ranskan Cadaracheen.

Nimi tuli alun perin sanoista International Thermonuclear Experimental Reactor (kansainvälinen kokeellinen lämpöydinkoereaktori), mutta tämä merkitys ei ole enää voimassa. Latinankielinen sana 'iter' tarkoittaa 'polkua'. ITER oli tarkoitus ottaa käyttöön 2016; nyttemmin valmistumispäivää on lykätty vuoden 2020 loppuun.

Tavoitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ITERillä on useita tarkoin määriteltyjä tavoitteita, jotka tähtäävät käytännöllisen fuusiovoimalan kehittämiseen:

  • tuottaa fuusion avulla hetkellisesti kymmenen kertaa enemmän energiaa kuin mitä järjestelmään syötetään (Q-arvo on tällöin 10).
  • sytyttää 'palava' (itseään ylläpitävä) plasma.
  • tuottaa vakaata plasmaa, jonka Q-arvo on suurempi kuin 5.
  • pitää fuusiopulssia yllä kahdeksan minuutin ajan.
  • kehittää fuusiovoimalassa tarvittavia prosesseja ja teknologiaa, joihin kuuluvat mm. venäläisessä T-15:ssä käytetyt suprajohtavat magneetit sekä robottikäyttöiset etähallintajärjestelmät, joita tullaan kehittämään Suomessa.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ITER-hanke alkoi 1985 EU:n EURATOM, Yhdysvaltojen ja sittemmin myös Neuvostoliiton ja Japanin välisestä yhteistyöstä. Konseptisuunnittelu alkoi 1988 ja sitä seurasi insinöörisuunnittelun vaihe 1991. Tänä aikana tehty fuusion fysiikan tutkimus ja fuusiotekniikan kehitystyö loi perustan plasman käyttäytymisen ennusteille ITERin mittakaavassa. ITER:ssä tarvittavia korkean-tekniikan osia kuten suprajohtavat kelat, korkeaa lämpötilaa kestävät materiaalit ja kaukokäyttöiset käsittelyjärjestelmät kehitettiin ja nyt ne ovat valmiit tuotantoon.

Insinöörisuunnitteluvaiheen valmistuttua 2001 lopullinen suunnitelma saatiin osapuolten arvioitavaksi. Tämä johti rakennuspäätökseen ja paikanvalintaa käsitteleviin neuvotteluihin.

Tänä aikana hankkeen osallistujakaarti oli muuttunut ja laajentunut. Venäjä korvasi romahtaneen Neuvostoliiton. Yhdysvallat vetäytyi hankkeesta 1999, mutta liittyi takaisin 2003. Kanada osallistui hankkeeseen 2001-2003 tavoitellakseen sijoituspaikkaa. Kiina ja Etelä-Korea liittyivät mukaan 2003. Uusin jäsen on joulukuussa 2005 liittynyt Intia.

Vuonna 2005 julkaistiin virallisesti, että ITER rakennetaan eteläisen Ranskan Cadaracheen. Sijoituspaikan valinta saatiin aikaan kompromissilla EU:n ja toisen mukana olleen vaihtoehdon eli Japanin kanssa. Kompromissiin kuuluu, että 20 prosenttia tutkimushenkilökunnasta tulee olla japanilaisia sekä että hankkeen hallinnonjohto ja toinen tutkimuskeskus sijoitetaan Japaniin. Lisäksi EU on lupautunut kustantamaan noin puolet tästä keskuksesta.

Vuonna 2009 tehdyn väliarvion perusteella projektin budjetti on kolminkertaistunut 15 miljardiin euroon, ja sen valmistumispäivää on lykätty vuoteen 2020.[1]

ITER:in rinnalla toimii materiaalien tutkimuslaitos International Fusion Materials Irradiation Facility eli IFMIF, jossa kehitetään mahdollisissa tulevaisuuden fuusiovoimalaitoksissa käytettäviä äärimmäisiä olosuhteita kestäviä materiaaleja. ITER:iä ja IFMIF:iä on suunniteltu seuraavan demonstraatiofuusiovoimalaitoksen eli DEMOn. Tämän on tarkoitus olla ensimmäisen fuusiosähköä tuottavan laitoksen.

Nopeimman etenemisarvion mukaan, mikäli ITER todistaa tokamak-tyyppisen rakenteen hyvän soveltuvuuden sähköntuotantoon, ensimmäinen varsinainen voimalaitos liitettäisiin verkkoon 2050. Tämä saattaisi johtaa merkittävään fuusion käyttöön energiantuotannossa vuosisadan loppuun mennessä.

Osallistujat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

ITER:ssä on osallisena seitsemän valtiota tai ylikansallista yhteisöä eli Euroopan unioni (muodollisesti Euratom), Yhdysvallat, Japani, Venäjä, Intia, Kiina ja Etelä-Korea.

Sijainti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Osapuolet sopivat 28. kesäkuuta 2005 Moskovassa käydyssä viimeisessä neuvottelussa, että sijoituspaikaksi valitaan Ranskan Cadarache.

ITERin rakennustöiden oli tarkoitus alkaa vuonna 2008, ja itse TOKAMAKin kokoamisen alkaa 2011.lähde? Vuonna 2012 rakennuspaikalla valettiin vihdoon ensimmäiset betonit.[2]

ITER ja Suomi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Suomi osallistuu ITER-projektiin mm. eri yliopistoissa tehtävällä plasma- ja materiaalifysiikan tutkimuksella, pyrkimällä saamaan suomalaiselle teollisuudelle tilauksia, ja luomalla testiympäristön ITERin Tokamak-reaktorin huoltojärjestelmälle. Tutkimusta tehdään VTT:llä, TKK:lla, HY:ssä, TTY:ssä ja LTY:ssä (Lappeenrannan teknillinen yliopisto).

Testiympäristöä varten VTT:n Tampereen osastolle on perustettu ITER:in huoltojärjestelmien eurooppalainen testauskeskus. Projektin toteutusta varten Tampereelle rakennetaan mittasuhteiltaan identtinen, neljäsosan alkuperäisestä kattava jäljennös Tokamak-reaktorista. Tarkoituksena on testata reaktorin huoltorobotin toimintaa reaktoritoruksen sisällä. Projektin rahoitus tulee ITER-projektin lisäksi TEKESiltä ja VTT:ltä.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Fusion project struggles to put the pieces together 26.10.2012. Nature. Viitattu 4.11.2012. (englanniksi)
  2. The latest progress from the ITER site Fusion for Energy. Viitattu 4.11.2012.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta ITER.