ภาพระยะใกล้ของขดลวดแม่เหล็กขนาดยักษ์ที่สามารถยกเรือบรรทุกเครื่องบินขึ้นจากน้ำได้

คอยล์โซลินอยด์ตรงกลางของแกนเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ITER มีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งพอที่จะยกเรือบรรทุกเครื่องบินขึ้นจากน้ำ และได้รับการขนานนามว่าเป็น "แม่เหล็กที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก"

โซลินอยด์กลาง (CS) ประกอบด้วยโมดูล 6 โมดูล และถือเป็นหัวใจของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ITER CS ประกอบด้วยลวดตัวนำที่พันเป็นรูปทรงกระบอก ซึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าที่แรงมากจากพลาสมา

โซลินอยด์ส่วนกลางของ ITER มีความสูงประมาณ 13 - 18 เมตร ฐานมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.3 เมตร และมีน้ำหนักสูงสุดถึง 1,000 ตัน มัดสายไฟด้านในจะทำงานอย่างอิสระเพื่อสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ในทิศทางต่างๆ เพื่อเปิดตัวกระสวยอวกาศ บูสเตอร์จะต้องทนต่อแรงที่มากกว่าแรงขับดันสองเท่า

เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ITER กำลังถูกสร้างขึ้นในตอนใต้ของฝรั่งเศส โมดูล CS ตัวแรกจะถูกส่งมอบที่นี่ในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2020 คอยล์แม่เหล็กที่ทรงพลังที่สุดในโลกนี้สร้างขึ้นโดย General Atomics ซึ่งเป็นบริษัทด้านการป้องกันประเทศและพลังงานของสหรัฐอเมริกา และสร้างเสร็จในปี 2021

โปรดรับชมวิดีโอขั้นตอนของวิศวกรในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์ ITER ที่จัดทำโดย Sci Tech Daily

CS มีบทบาทสำคัญมากในระบบแม่เหล็กในเครื่องปฏิกรณ์ ITER เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ITER สร้างพลังงานโดยการรวมนิวเคลียสไฮโดรเจนเบาสองตัว คือ ดิวทีเรียมและทริเทียม เพื่อสร้างนิวเคลียสฮีเลียมที่หนักกว่า ITER จะผลิตไฟฟ้าได้ 500 เมกะวัตต์ ซึ่งมากกว่าพลังงานที่จำเป็นในการใช้งานถึง 10 เท่า

ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์เกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 120 ล้านองศาเซลเซียสเท่านั้น ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิที่แกนดวงอาทิตย์ (ประมาณ 15 ล้านองศาเซลเซียส) หลายเท่า ITER ใช้ห้องแม่เหล็กรูปวงแหวนที่เรียกว่าโทคาแมกเพื่อสร้างอุณหภูมิที่ร้อนจัดเหล่านี้

ในการสร้างแม่เหล็ก Central Solenoid แบบวงแหวนของ ITER จำเป็นต้องใช้ลวดตัวนำยิ่งยวดไนโอเบียม-ดีบุก (Nb3Sn) จำนวน 100,000 กิโลเมตร ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่า 400 ตัน ซึ่งผลิตโดยซัพพลายเออร์โครงการ ITER ได้แก่ จีน ยุโรป ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย และสหรัฐอเมริกา เริ่มผลิตเมื่อปี พ.ศ. 2552 และสิ้นสุดในปี พ.ศ. 2557 ด้วยอัตราประมาณ 150 ตัน/ปี ความยาวทั้งหมดของเส้นใย Nb3Sn ที่สร้างขึ้นสำหรับ ITER จะพันรอบโลกที่เส้นศูนย์สูตรสองครั้ง

เมื่อสร้างเสร็จ ลวดตัวนำยิ่งยวดความยาว 100,000 กม. ของ ITER ที่ทำจากโลหะผสมไนโอเบียมและดีบุกที่อุณหภูมิ -269 องศาเซลเซียส จะสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความแรงถึง 5 เทสลา ซึ่งแรงกว่าสนามแม่เหล็กโลกถึง 100,000 เท่า (ประมาณ 25 ถึง 65 ไมโครเทสลา)

ตัวเลขที่สำคัญเกี่ยวกับ ITER

150 ล้าน°C

ในการทดลอง ITER อุณหภูมิจะสูงถึง 150 ล้าน°C ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิที่แกนดวงอาทิตย์ถึง 10 เท่า โดยมีอุณหภูมิ 15 ล้าน°C และสูงกว่าอุณหภูมิที่พื้นผิวดวงอาทิตย์ถึง 2,500 เท่า โดยมีอุณหภูมิ 6,000°C

23,000 ตัน

เครื่อง ITER จะมีน้ำหนัก 23,000 ตัน ซึ่งหนักกว่าหอไอเฟลถึง 3 เท่า เครื่องจักรที่ซับซ้อนนี้จะมีชิ้นส่วนประมาณหนึ่งล้านชิ้น

310 ตัน

ขดลวดสนามรูปตัว D (Tokamak) จำนวน 18 เส้นของ ITER มีความสูง 17 เมตร กว้าง 9 เมตร และมีน้ำหนัก 310 ตัน ซึ่งใกล้เคียงกับน้ำหนักเครื่องบิน Boeing 747-300 ที่บรรทุกเต็มลำ

104 กม.

ต้องมีการปรับเปลี่ยนเส้นทางพิเศษ 104 กม. ที่เรียกว่าเส้นทาง ITER เพื่อขนส่งส่วนประกอบที่หนักที่สุดของเครื่อง ITER

ส่วนประกอบที่หนักที่สุดของ ITER จะมีน้ำหนักเกือบ 900 ตันรวมทั้งยานพาหนะขนส่ง ส่วนส่วนประกอบที่สูงที่สุดจะมีความสูงประมาณ 4 ชั้น โดยบางส่วนจะมีความยาว 33 เมตร บางส่วนมีความกว้าง 9 เมตร

• วิศวกรสร้างวัสดุ 'ที่ไม่สามารถตัดได้' แห่งแรกของโลก