7 号真空容器模块正在准备维修隔热罩部分和真空容器现场接头(图片来源：ITER)

ITER 总干事彼得罗·巴拉巴西奇 (Pietro Barabaschi) 表示，面临的挑战对于许多开创性的企业来说是常见的，他告诉 ITER 的内部杂志Newsline：“这里没有丑闻。这样的事情发生了，我看到了很多问题的那种，而且更糟。”

什么是国际热核实验堆?

ITER 是在法国 Cadarache 建造托卡马克聚变装置的重大国际项目，旨在证明聚变作为大规模无碳能源的可行性。ITER 的目标是以 500 MW(至少连续 400 秒)运行，输入 50 MW 等离子加热功率。看来运行中可能需要额外的 300 MWe 电力输入。ITER 不会发电。

35 个国家正在合作建设 ITER - 欧盟贡献了近一半的建设成本，而其他六个成员(中国、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国)对其余部分的贡献相同. 建设于 2010 年开始，ITER 委员会于 2016 年将最初的 2018 年首次等离子体目标日期推迟到 2025 年。

这会延迟ITER时间线吗?

目前 ITER 的时间表是 2025 年首次等离子体，2035 年开始氘-氚运行。但正如世界核新闻此前报道的那样， 该时间表已经定于今年进行修订，缺陷和修复的标识要求增加现有的延迟压力，部分原因归咎于 COVID-19。

工人们检查真空容器隔热罩表面的冷却管(图片来源：ITER)

修复的持续时间和成本尚无法估计，巴拉巴斯奇说：“需要大量时间，而且时间总是要花钱的。但我们可以利用目前的情况重新组织和增加运营阶段的实验内容并以最短的延迟达到全功率运行，这是我们真正和最终的目标。”

有什么缺陷?

真空容器隔热板厚约 20 毫米，有助于隔离在 4K 或负 269°C 下运行的超导磁体系统。ITER 表示隔热板的问题“是‘应力腐蚀开裂’之一，它影响焊接到部件表面的冷却管。在制造过程中，氯残留物被困在焊缝附近的小孔中，导致裂缝深达 2.2 毫米。在三个尚未安装的真空容器热屏蔽板上发现了问题。(九个真空容器扇区中的每一个都有两个外侧面板和一个内侧面板，或总共 27 个面板)”。“当你发现三个裂缝实例时，这是一个红色警报，因为可能有数百个位置可能会出现裂缝，”Barabaschi 说。

另一个问题涉及“在已经交付的三个真空容器部分中发现的尺寸不合格”。这些真空容器扇区与空中客车 380 一样重，高度相当于一栋五层楼。D形真空容器扇区由四段焊接而成，因此需要非常精确的尺寸，正是在焊接过程中，“扇区外壳的不同位置出现了标称尺寸偏差”。

隔热罩的修复方法是什么?

决定拆除并更换隔热板的所有冷却管，总长约 23 公里。工作正在继续回答拆除管道是否“会改变面板的尺寸、刚度或它们容纳一组新管道的能力”的问题。ITER 托卡马克组装专家 Brian Macklin 说，管道和连接过程的解决方案包括使用更耐腐蚀的不同钢配方。“为了将管道连接到面板，我们考虑使用夹具而不是焊接，但得出的结论是焊接仍然是最好的，前提是我们使用较低能量的工艺和略有不同的焊丝。”

正在检查拆除冷却管对隔热板的影响(图片来源：ITER)

一旦通过招标选定了工业合作伙伴——目标日期是 3 月底——将讨论维修地点——现场还是其他地方。一些面板可能还需要重新制造。工作假设是这个问题可能是系统性的，也可能影响已经安装在装配坑中的下部低温恒温器隔热罩。由于很难将其抬出，因此决定将原来的冷却网络留在原地，断开连接并连接一套新的管道来替换它。

真空容器行业的解决方案是什么?

为确保巨型真空容器扇区装配在一起，“必须填平山谷，削平山丘，以将几何形状恢复到标称值，并恢复将扇区焊接在一起的能力”。麦克林告诉新闻专线：“机械加工是最好的，沉积金属的风险更大一些。我们需要结合这两种选择。” 仅 6 号扇区就需要大约 73 公斤的填充材料，该扇区已经安装在装配坑中，7 号扇区需要 100 公斤，8 号扇区需要 400 公斤。

法国核监管机构 Autorité de Sûreté Nucléaire 参与了维修方案的讨论。ITER 表示，“沉积材料将通过射线照相或超声波检测进行 100% 的无损检测”。它补充说，“我们正在制定一个非常积极的时间表，对制造商提供的‘试片’进行熔融金属沉积测试，在我们的工业合作伙伴 ENSA 进行焊接模拟，当然还要选择承包商，以便一切准备就绪六月去”。