日本聚變堆：日本ITER產業一覽！
-6 大設備製造商的日本地圖-
日本製造商的聚變反應堆：
其核心是“引起核聚變反應的核聚變反應堆”。
“兩個原子核，例如氘和氚”通過以等離子體狀態撞擊它們而融合。
“利用這種能量。”
– 日本製造商開發的聚變反應堆 –
讓我們在確認核聚變反應堆的基礎知識的同時，看看日本製造商的努力。
“託卡馬克型”聚變反應堆：
說明將集中在稱為“託卡馬克型”的方法的核聚變反應堆上。
法國的國際熱核實驗反應堆 (ITER) 和日本的 Naka QST 研究所計劃投入運行。
使用了世界上最大的核聚變實驗裝置“JT-60SA”。
“螺旋”聚變反應堆：
和託卡馬克型一樣，螺旋型也是“用磁場限制等離子體”，只是線圈的形狀不同。
“激光法”聚變反應堆：
還有一種激光方法，用強大的激光照射燃料，引起核聚變反應。
託卡馬克型聚變反應堆的橫截面：
聚變反應堆的橫截面如下圖所示。 讓我們來看看組成爐子的設備中的“6個主要設備和相關日本製造商的作用”。 1、環形磁場（TF）線圈：
超導線纏繞在環形（環形）磁芯上的線圈
“通過電流在甜甜圈空間中產生強磁場”，高溫等離子體被磁場限制。
只有 TF 線圈的等離子體不穩定。
因此，它與“向內推動等離子體的極向磁場（PF）線圈”一起使用。
日本廠商：
古河電工：高溫超導線材
古河電氣工業株式會社收到英國核聚變初創公司託卡馬克能源公司的高溫超導線材訂單。
藤倉：高溫超導線材
藤倉收到了美國麻省理工學院運營的核聚變反應堆 Commonwealth Fusion 的高溫超導線材訂單。
ITER的撓場線圈：
三菱重工/三菱電機和東芝能源系統（川崎市）為 I 和 TER 生產了 TF 線圈。
2. 中心電磁閥 (CS) 線圈：
-安裝在反應堆中心圓柱形空間的超導線圈-
為了啟動核聚變反應，氫被加熱到等離子體狀態。
“換句話說，原子核和電子必須分開。”
CS線圈是：
該設備負責啟動等離子體。
當電流通過線圈時，電流也流過等離子體，加熱等離子體。
日本廠商：
三菱電機
三菱電機為JT60-SA製造了CS線圈。
古河電工
古河電工為 ITER 生產超導線材。
新日鐵工程
超導線絞合在一起並“與金屬管焊接在一起，超導電纜插入其中”。
對於將超導電纜拉製和纏繞成金屬管的過程，
為 ITER 製造超導體和導體。
3、等離子加熱裝置
-核聚變反應堆所需的等離子溫度為1億攝氏度以上-
需要兩種類型的加熱裝置才能“加熱到超高溫並維持聚變反應”。
一種是迴旋管：
一種利用與微波爐相同原理的電磁波加熱等離子體的裝置。
該設備的具體名稱是“迴旋管，它是一種高頻振蕩的電子管”。
另一種是NBI加熱裝置：
通過向其中註入高能中性粒子來加熱等離子體。
它是一種中性粒子注入（NBI）加熱裝置。
日本廠商：
佳能電子管裝置
Canon Electron Tube Devices 為 ITER 開發迴旋管。
京都融合工程
初創公司 Kyoto Fusioneering 也在致力於開發迴旋管。
日立
日立正在為 ITER 建造 NBI 加熱設備。
日經交叉技術 (xTECH)
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/07886/
Réacteur à fusion japonais : liste de l’industrie japonaise ITER !
-Carte du Japon par 6 principaux fabricants d’appareils-
Réacteurs à fusion des constructeurs japonais :
Au cœur se trouve un “réacteur de fusion nucléaire qui provoque une réaction de fusion nucléaire”.
“Deux noyaux atomiques tels que le deutérium et le tritium” sont fusionnés en les frappant à l’état de plasma.
“Profitez de cette énergie.”
– Développement d’un réacteur à fusion par un fabricant japonais –
Jetons un coup d’œil aux efforts des fabricants japonais tout en confirmant les bases des réacteurs à fusion nucléaire.
Réacteur à fusion « type Tokamak » :
L’explication portera sur le réacteur à fusion nucléaire de la méthode dite “de type Tokamak”.
Le réacteur thermonucléaire expérimental international (ITER) en France et l’Institut Naka de QST au Japon devraient être opérationnels.
Le plus grand dispositif expérimental de fusion nucléaire au monde “JT-60SA” est utilisé.
Réacteur de fusion « hélicoïdal » :
Comme le type tokamak, le type hélicoïdal “confine le plasma avec un champ magnétique”, mais la forme de la bobine est différente.
Réacteur de fusion « méthode laser » :
Il existe également une méthode laser qui irradie le combustible avec un laser puissant pour provoquer une réaction de fusion nucléaire.
Coupe transversale d’un réacteur à fusion de type tokamak :
La coupe transversale d’un réacteur à fusion est représentée sur la figure ci-dessous. Jetons un coup d’œil aux “rôles de 6 appareils principaux et des fabricants japonais associés” parmi les appareils qui composent le four. 1. Bobine de champ magnétique toroïdal (TF) :
Bobine avec fil supraconducteur enroulé autour d’un noyau toroïdal (annulaire)
“Un champ magnétique puissant est créé dans l’espace du beignet en faisant passer un courant électrique”, et le plasma à haute température est confiné par le champ magnétique.
Le plasma n’est pas stable avec seulement la bobine TF.
Par conséquent, il est utilisé avec une “bobine de champ magnétique poloidal (PF) qui pousse le plasma vers l’intérieur”.
Fabricants japonais :
Furukawa Electric : Fil supraconducteur haute température
Furukawa Electric Co., Ltd. a reçu une commande de matériaux de fil supraconducteur à haute température de la part de la start-up britannique de fusion nucléaire Tokamak Energy.
Fujikura : fil supraconducteur haute température
Fujikura a reçu une commande de fils supraconducteurs à haute température de Commonwealth Fusion, un réacteur à fusion nucléaire exploité par le MIT aux États-Unis.
Bobine TF d’ITER :
Mitsubishi Heavy Industries/Mitsubishi Electric et Toshiba Energy Systems (Kawasaki City) ont produit des bobines TF pour I et TER.
2. Bobine de solénoïde centrale (CS) :
-Bobine supraconductrice installée dans l’espace cylindrique au centre du réacteur-
Afin d’initier une réaction de fusion nucléaire, l’hydrogène est chauffé à l’état de plasma.
“En d’autres termes, le noyau et les électrons doivent être séparés.”
Les bobines CS sont :
Cet appareil est responsable du démarrage du plasma.
Lorsqu’un courant traverse la bobine, le courant traverse également le plasma, chauffant le plasma.
Fabricants japonais :
Mitsubishi électrique
Mitsubishi Electric a fabriqué la bobine CS pour JT60-SA.
Furukawa électrique
Furukawa Electric fabrique des fils supraconducteurs pour ITER.
Ingénierie de l’acier nippon
Les fils supraconducteurs sont torsadés ensemble et “soudés avec un tube métallique dans lequel un câble supraconducteur est inséré”.
Pour le processus de tréfilage et d’enroulement de câbles supraconducteurs dans des tuyaux métalliques,
Fabrique des supraconducteurs et des conducteurs pour ITER.
3. Dispositif de chauffage au plasma
-La température du plasma requise pour un réacteur à fusion nucléaire est de 100 millions de degrés Celsius ou plus-
Deux types de dispositifs de chauffage sont nécessaires pour “chauffer à des températures ultra-élevées et entretenir la réaction de fusion”.
L’un est le gyrotron :
Un appareil qui chauffe le plasma avec des ondes électromagnétiques utilisant le même principe qu’un four à micro-ondes.
Un nom spécifique de l’appareil est “gyrotron, qui est un tube électronique qui oscille à haute fréquence”.
L’autre est le dispositif de chauffage NBI :
Le plasma est chauffé en y injectant des particules neutres à haute énergie.
Il s’agit d’un appareil de chauffage à injection de particules neutres (NBI).
Fabricants japonais :
appareil à tube électronique canon
Canon Electron Tube Devices a travaillé sur le gyrotron pour ITER.
Kyoto Fusioneering
La startup Kyoto Fusioneering travaille également au développement du gyrotron.
Hitachi
Hitachi construit l’équipement de chauffage NBI pour ITER.
Nikkei CrossTech (xTECH)
Japans Fusionsreaktor: Liste der japanischen ITER-Industrie!
-Karte von Japan von 6 großen Geräteherstellern-
Fusionsreaktoren japanischer Hersteller:
Sein Kern ist ein „Kernfusionsreaktor, der eine Kernfusionsreaktion auslöst“.
“Zwei Atomkerne wie Deuterium und Tritium” werden verschmolzen, indem man sie in einem Plasmazustand trifft.
„Nutzen Sie diese Energie.“
– Fusionsreaktorentwicklung eines japanischen Herstellers –
Werfen wir einen Blick auf die Bemühungen japanischer Hersteller, während wir die Grundlagen von Kernfusionsreaktoren bestätigen.
Fusionsreaktor vom „Tokamak-Typ“:
Die Erklärung konzentriert sich auf den Kernfusionsreaktor des als “Tokamak-Typ” bezeichneten Verfahrens.
Der International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) in Frankreich und das Naka Institute of QST in Japan sollen in Betrieb gehen.
Zum Einsatz kommt das weltweit größte Kernfusions-Experimentalgerät „JT-60SA“.
„Helix“-Fusionsreaktor:
Wie der Tokamak-Typ “schließt der spiralförmige Typ das Plasma mit einem Magnetfeld ein”, aber die Form der Spule ist anders.
Fusionsreaktor „Laserverfahren“:
Es gibt auch ein Laserverfahren, bei dem der Brennstoff mit einem starken Laser bestrahlt wird, um eine Kernfusionsreaktion auszulösen.
Querschnitt eines Fusionsreaktors vom Tokamak-Typ:
Der Querschnitt eines Fusionsreaktors ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Werfen wir einen Blick auf die “Rollen von 6 Hauptgeräten und verwandten japanischen Herstellern” unter den Geräten, aus denen der Ofen besteht. 1. Toroidale Magnetfeldspule (TF):
Spule mit supraleitendem Draht, der um einen Ringkern gewickelt ist
“Durch das Hindurchleiten eines elektrischen Stroms wird im Donut-Raum ein starkes Magnetfeld erzeugt”, und das Hochtemperaturplasma wird durch das Magnetfeld eingeschlossen.
Plasma ist nicht stabil nur mit der TF-Spule.
Daher wird es zusammen mit einer “poloidalen Magnetfeldspule (PF) verwendet, die das Plasma nach innen drückt”.
Japanische Hersteller:
Furukawa Electric: Supraleitender Hochtemperaturdraht
Furukawa Electric Co., Ltd. hat vom britischen Kernfusions-Startup Tokamak Energy einen Auftrag für hochtemperatursupraleitende Drahtmaterialien erhalten.
Fujikura: Hochtemperatur-Supraleiterdraht
Fujikura erhielt einen Auftrag für Hochtemperatur-Supraleiterdrähte von Commonwealth Fusion, einem vom MIT in den Vereinigten Staaten betriebenen Kernfusionsreaktor.
TF-Spule von ITER:
Mitsubishi Heavy Industries/Mitsubishi Electric und Toshiba Energy Systems (Kawasaki City) produzierten TF-Spulen für I und TER.
2. Mittlere Magnetspule (CS):
-Supraleitende Spule, installiert im zylindrischen Raum in der Mitte des Reaktors-
Um eine Kernfusionsreaktion auszulösen, wird Wasserstoff in einen Plasmazustand erhitzt.
“Mit anderen Worten, Kern und Elektronen müssen getrennt werden.”
CS-Spulen sind:
Dieses Gerät ist für das Hochfahren des Plasmas verantwortlich.
Wenn ein Strom durch die Spule geleitet wird, fließt der Strom auch durch das Plasma und erwärmt das Plasma.
Japanische Hersteller:
Mitsubishi Electric
Mitsubishi Electric hat die CS-Spule für JT60-SA hergestellt.
Furukawa elektrisch
Furukawa Electric fertigt supraleitende Drähte für ITER.
Nippon Steel Engineering
Supraleitende Drähte werden miteinander verdrillt und “mit einem Metallrohr verschweißt, in das ein supraleitendes Kabel eingeführt wird”.
Für den Prozess des Ziehens und Wickelns von supraleitenden Kabeln in Metallrohre,
Stellt Supraleiter und Leiter für ITER her.
3. Plasmaheizgerät
-Die für einen Kernfusionsreaktor erforderliche Plasmatemperatur beträgt 100 Millionen Grad Celsius oder mehr-
Zwei Arten von Heizgeräten sind erforderlich, um “auf ultrahohe Temperaturen zu erhitzen und die Fusionsreaktion aufrechtzuerhalten”.
Eines ist das Gyrotron:
Ein Gerät, das Plasma mit elektromagnetischen Wellen nach dem gleichen Prinzip wie ein Mikrowellenherd erhitzt.
Ein spezifischer Name des Geräts ist “Gyrotron, eine Elektronenröhre, die mit hohen Frequenzen oszilliert”.
Das andere ist das NBI-Heizgerät:
Das Plasma wird erhitzt, indem hochenergetische neutrale Teilchen hinein injiziert werden.
Es ist ein Heizgerät mit neutraler Partikelinjektion (NBI).
Japanische Hersteller:
Canon Elektronenröhrengerät
Canon Electron Tube Devices arbeitete am Gyrotron für ITER.
Kyoto Fusioneering
Auch das Startup Kyoto Fusioneering arbeitet an der Entwicklung des Gyrotrons.
Hitachi
Hitachi baut die NBI-Heizausrüstung für ITER.
Nikkei Cross Tech (xTECH)