أعلن مؤخرًا أن فريق معهد جنوب غربي الصين للفيزياء النووية التابع لمجموعة الصين النووية (CNNC) حقق تقدمًا مهمًا متتاليًا في مجال تقنيات معالجة جدران جهاز المفاعل النووي الحراري التجريبي الدولي (ITER): فبالإضافة إلى اجتياز المراجعة النهائية للتصميم التكميلي (Delta FDR) لمشروع الأقطاب الدائمة لنظام تنظيف التفريغ الغازي المتوهج (GDC)، نجح الفريق أيضًا، بصفته قائدًا وبالتعاون مع شركة China Nuclear 23، في الفوز بعقد تصميم وتصنيع نظام البورنة ونظام إمداد الغاز لمطياف الأشعة السينية البلوري (XRCS)، وتم توقيع العقد في فرنسا. ويمثل هذا توسعًا جديدًا للفريق الصيني في مجال تقنيات معالجة جدران جهاز ITER، حيث امتد نطاق أعماله من تنظيف التفريغ الغازي المتوهج إلى معالجة البورنة للجدران، محققًا التكامل الكامل لسلسلة التقنيات من إزالة الشوائب إلى المعالجة السطحية الأولية، مما سيوفر ضمانًا رئيسيًا لتشغيل الجدار الأول المصنوع بالكامل من التنجستن في جهاز ITER.
ترتبط هاتان المهمتان ارتباطًا مباشرًا بالتغيير التصميمي الاستراتيجي الذي أقرّه مشروع ITER في عام 2023، والقاضي باستبدال مادة الجدار الأول من البريليوم المعدني إلى التنجستن المعدني. فعلى الرغم من أن التنجستن يتحمل درجات الحرارة المرتفعة، إلا أن الشوائب التي يطلقها يمكن أن تلوث البلازما بشكل خطير، خاصة في مرحلة بدء التفريغ الحساسة، حيث يمكن حتى للكميات الضئيلة من الشوائب أن تؤدي إلى فقدان السيطرة على الإشعاع الطاقي. وباعتبار نظام GDC الذي يتولاه الفريق الصيني بمثابة "مكنسة كهربائية قوية" داخل غرفة التفريغ في ITER، فإنه يعمل على توليد بلازما باردة من خلال التفريغ الغازي المتوهج، لقصف وإزالة الغازات المتبقية والشوائب الممتصة على جدران الجهاز. وقد نجحت مراجعة Delta FDR المتخصصة هذه في التغلب على صعوبة قابلية تصنيع الأقطاب الكهربائية في الفضاءات المعقدة، مما أزال العقبة الأخيرة أمام انتقال نظام GDC بأكمله من المخططات التصميمية إلى التصنيع الهندسي.
وفي الوقت نفسه، يؤدي نظام البورنة الذي تم الفوز بعقده حديثًا دور "خبير الطلاء السطحي الدقيق". فبسبب مخاطر الشوائب الناجمة عن الجدران المصنوعة بالكامل من التنجستن، يعمل هذا النظام، من خلال الترسيب بمساعدة التفريغ الغازي المتوهج، على طلاء جميع الأسطح المواجهة للبلازما بطبقة من غشاء البورون يتراوح سمكها بين 10 و100 نانومتر فقط. ويعمل غشاء البورون منخفض العدد الذري هذا، من ناحية، كحاجز فيزيائي يمنع بشكل فعال انبعاث وتناثر شوائب التنجستن عالية العدد الذري، ومن ناحية أخرى، يلتقط و"يزيل" بكفاءة عالية، مثل الإسفنج، الشوائب مثل الأكسجين والكربون المتسربة من جدران الجهاز، مما يمنع دخولها إلى قلب البلازما والتسبب في تبريد إشعاعي. ومن الجدير بالذكر أن تصميم نظام البورنة هذا سيجمع بين الخبرات التجريبية من عدة أجهزة توكاماك قائمة، وسيتم تطبيقه لأول مرة على جهاز ITER واسع النطاق، مع مراعاة التوافق مع بيئة التشغيل المستقبلية المحتوية على التريتيوم، مما يوفر ضمانًا للتشغيل التجريبي لجهاز ITER.
ووفقًا لبنود العقد، سيتولى الائتلاف المشترك تنفيذ المهام على كامل دورة المشروع، بدءًا من التصميم التفصيلي وتصنيع المعدات وصولاً إلى التركيب في الموقع، مما يعكس بشكل كامل القدرات الشاملة للفريق الصيني في التكامل المعقد لأنظمة هندسة الاندماج النووي.
وخلال تواصله مع الفريق الصيني، أعرب نائب المدير العام لمنظمة ITER، السيد لوه ديلونغ، عن تقديره الكبير للتقدم المنسق لمشروعي GDC والبورنة. وفي الخطوات التالية، سيلتزم الفريق الصيني بدقة بالخطة العامة لمشروع ITER، وسينجز بجودة عالية تسليم تصنيع أقطاب GDC وتحقيق أهداف المراحل الجديدة للعقد، مواصلًا بذلك، من خلال القدرات التقنية الراسخة والممارسات الهندسية المتميزة، تقديم الحكمة والقوة الصينية لتطوير طاقة الاندماج النووي الدولية.