La bobine solénoïde centrale du cœur du réacteur à fusion ITER possède un champ magnétique suffisamment puissant pour soulever un porte-avions hors de l'eau et a été surnommée « l'aimant le plus puissant du monde ».
Le solénoïde central (CS) est composé de six modules et est considéré comme le cœur du réacteur de fusion ITER. Le CS est constitué de boucles de fils conducteurs enroulées en forme cylindrique, qui génèrent des courants électriques extrêmement forts à partir du plasma.
Le solénoïde central d'ITER mesure environ 13 à 18 m de haut, le piédestal mesure 4,3 m de diamètre et pèse jusqu'à 1 000 tonnes. Les faisceaux de fils à l’intérieur fonctionneront indépendamment pour produire d’énormes forces électromagnétiques dans différentes directions. Pour lancer la navette spatiale, le propulseur devrait résister à une force deux fois supérieure à la poussée.
Le réacteur de fusion ITER est en cours de construction dans le sud de la France. Le premier module CS sera livré ici à l'automne 2020. Cette bobine magnétique la plus puissante au monde a été construite par la société américaine de défense et d'énergie General Atomics et a été achevée en 2021.
Veuillez regarder la vidéo du processus de construction du réacteur ITER par les ingénieurs fournie par Sci Tech Daily.
Le CS joue un rôle très important dans le système magnétique du réacteur ITER. Le réacteur de fusion ITER génère de l’énergie en combinant deux noyaux d’hydrogène légers, le deutérium et le tritium, pour former un noyau d’hélium plus lourd. ITER produira 500 MW d’électricité, soit 10 fois l’énergie nécessaire à son fonctionnement.
Les réactions thermonucléaires ne se produisent qu’à des températures d’environ 120 millions de degrés Celsius, soit plusieurs fois supérieures à la température au cœur du Soleil (environ 15 millions de degrés Celsius). ITER utilise une chambre magnétique toroïdale appelée Tokamak pour générer ces températures extrêmement élevées.
Pour créer l'aimant toroïdal du solénoïde central d'ITER, 100 000 kilomètres de fil supraconducteur en niobium-étain (Nb3Sn) pesant plus de 400 tonnes ont été nécessaires, fabriqués par les fournisseurs du projet ITER : la Chine, l'Europe, le Japon, la Corée du Sud, la Russie et les États-Unis. Ils ont commencé leur production en 2009 et l'ont terminée en 2014, à un rythme d'environ 150 tonnes/an. La longueur totale du filament Nb3Sn créé pour ITER s'enroulerait deux fois autour de la Terre à l'équateur.
Une fois terminé, le fil supraconducteur de 100 000 km d'ITER, fabriqué à partir d'un alliage de niobium et d'étain à -269 degrés Celsius, créera un champ magnétique aussi puissant que 5 Tesla, 100 000 fois plus puissant que le champ magnétique terrestre (environ 25 à 65 microteslas).
Les grands chiffres d'ITER
150 MILLIONS °C
Dans ITER, la température atteindra 150 millions de °C, soit 10 fois la température au cœur de notre Soleil à 15 millions de °C, soit 2 500 fois la température à la surface du Soleil à 6 000 °.
23 000 TONNES
La machine ITER pèsera 23 000 tonnes, soit trois fois le poids de la tour Eiffel. Cette machine complexe comportera environ un million de composants.
310 TONNES
Chacune des 18 bobines de champ toroïdales (en forme de D) du tokamak ITER mesure 17 mètres de haut, 9 mètres de large et pèse 310 tonnes, soit à peu près le poids d'un Boeing 747-300 entièrement chargé.
104 KM
Une piste spéciale de 104 km appelée ITER Route a dû être modifiée pour transporter les composants les plus lourds de la machine ITER.
Le composant le plus lourd d'ITER pèsera près de 900 tonnes, véhicule de transport compris. Le composant le plus haut mesurera environ quatre étages, certains mesureront 33 mètres de long et d'autres 9 mètres de large.
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